Научете как се класифицират животните

От векове практиката на именуване и класифициране на живи организми в групи е неразделна част от изучаването на природата. Аристотел (384BC-322BC) разработва първия известен метод за класифициране на организмите, групиране организми с техните транспортни средства като въздух, земя и вода. Редица други натуралисти последваха други класификационни системи. Но беше шведски ботаник, Карол (Карл) Линей (1707-1778), който се счита за пионер на съвременната таксономия.

В книгата си Systema Naturae, публикуван за първи път през 1735 г., Карл Линей въвежда доста умен начин за класифициране и назоваване на организми. Тази система, сега наричана Линейска таксономия, се използва до различни размери, оттогава.

Линейната таксономия категоризира организмите в йерархия на царства, класове, ордени, семейства, родовеи видове въз основа на общи физически характеристики. По-късно към класификационната схема беше добавена категорията на тила като йерархично ниво точно под царството.

Групите в горната част на йерархията (царство, тип, клас) са по-широки по дефиниция и съдържат a по-голям брой организми, отколкото по-специфичните групи, които са по-ниски в йерархията (семейства, родове, видове).

Чрез приписването на всяка група организми на царство, тип, клас, семейство, род и вид, те могат да бъдат еднозначно характеризирани. Членството им в група ни говори за чертите, които споделят с другите членове на групата, или чертите, които ги правят уникални в сравнение с организмите в групи, към които не принадлежат.

Много учени и до днес използват линейската система за класификация до известна степен, но тя вече не е единственият метод за групиране и характеризиране на организмите. Учените сега има много различни начини за идентифициране на организмите и описание на това как те се свързват един с друг.

За да разберете най-добре науката за класификацията, ще ви помогне първо да разгледате няколко основни термина:

• класификация - систематичното групиране и именуване на организми въз основа на споделени структурни сходства, функционални прилики или еволюционна история
• таксономия - науката за класифициране на организмите (описване, назоваване и категоризиране на организми)
• систематика - изучаване на многообразието на живота и връзките между организмите

С разбиране за класификацията, таксономияи систематиката, сега можем да изследваме различните видове класификационни системи, които са налични. Например, можете да класифицирате организмите според тяхната структура, поставяйки организми, които изглеждат сходни в една и съща група. Като алтернатива можете да класифицирате организмите според тяхната еволюционна история, поставяйки в същата група организми, които имат споделено потекло. Тези два подхода се наричат ​​фенетика и кладистика и се дефинират, както следва:

• phenetics - метод за класифициране на организмите, който се основава на цялостното им сходство във физическите характеристики или други забележими черти (не взема предвид филогенезата)
• Кладистиката - метод за анализ (генетичен анализ, биохимичен анализ, морфологичен анализ), който определя връзките между организмите, които се основават единствено на тяхната еволюционна история

По принцип използва линейската таксономия phenetics за класифициране на организмите. Това означава, че той разчита на физическите характеристики или други забележими черти за класифициране на организмите и взема предвид еволюционната история на тези организми. Но имайте предвид, че подобни физически характеристики често са продукт на споделена еволюционна история, така че линейската таксономия (или фенетика) понякога отразява еволюционния фон на група от организми.

Кладистиката (наричана още филогенетика или филогенетична систематика) разглежда еволюционната история на организмите, за да формира основата на тяхната класификация. Следователно кладистиката се различава от фенетиката по това, че се основава филогенеза (еволюционната история на група или родословие), а не върху наблюдението на физическите сходства.

Когато характеризират еволюционната история на група организми, учените разработват дървовидни диаграми, наречени кладограми. Тези диаграми се състоят от поредица от клони и листа, които представляват еволюцията на групите организми през времето. Когато една група се раздели на две групи, кладограмата показва възел, след което клонът продължава в различни посоки. Организмите са разположени като листа (в краищата на клоните).

Биологичната класификация е в постоянно състояние на потока. С разширяването на нашите познания за организмите ние придобиваме по-добро разбиране на приликите и разликите между различните групи организми. От своя страна тези прилики и различия формират начина, по който причисляваме животните към различните групи (таксони).

таксон (Пл. таксони) - таксономична единица, група организми, която е кръстена

Изобретението на микроскопа в средата на шестнадесети век разкри минутен свят, изпълнен с безброй нови организми, които преди това са избягали от класификацията, защото са били твърде мънички, за да се видят с голите око.

През миналия век, бърз напредък в еволюцията и генетиката (както и множество свързани области като клетъчна биология, молекулярна биология, молекулярна генетиката и биохимията, за да посочим само няколко) постоянно променят нашето разбиране за това как организмите се свързват един с друг и хвърлят нова светлина върху предишната класификации. Науката непрекъснато реорганизира клоните и листата на дървото на живота.

Огромните промени в класификацията, настъпили през историята на таксономията, най-добре могат да бъдат разбира се чрез проучване как се променят таксоните от най-високо ниво (домейн, царство, тип) през целия период история.

Историята на таксономията се простира чак до IV в. Пр. Н. Е., До времената на Аристотел и преди. Откакто се появиха първите класификационни системи, които разделяха живота на различни групи с различни взаимоотношения, учените се хванаха със задачата да запазят класификацията в синхрон с научната доказателства.

Следващите раздели дават обобщение на промените, настъпили на най-високото ниво на биологична класификация през историята на таксономията.

Система за класификация, основана на: Наблюдение (фенетика)

Аристотел е сред първите, които документират разделянето на жизнените форми на животни и растения. Аристотел класифицира животните според наблюдението, например той определя групи от животни на високо ниво по независимо дали са имали или не червена кръв (това грубо отразява разделението между използваните гръбначни и безгръбначни днес).

• Plantae - растения
• Animalia - животни

Система за класификация, основана на: Наблюдение (фенетика)

Системата с три кралства, въведена от Ернст Хекел през 1894 г., отразява дългогодишните две кралства (Планта и Анималия), които могат да бъдат приписва се на Аристотел (може би и преди) и добавя трето царство, Протиста, което включва едноклетъчни еукариоти и бактерии (прокариоти).

• Plantae - растения (предимно автотрофни, многоклетъчни еукариоти, репродукция от спори)
• Animalia - животни (хетеротрофни, многоклетъчни еукариоти)
• протисти - едноклетъчни еукариоти и бактерии (прокариоти)

Система за класификация, основана на: Наблюдение (фенетика)

Важната промяна, въведена от тази класификационна схема, беше въвеждането на Кралските бактерии. Това отразява нарастващото разбиране, че бактериите (едноклетъчни прокариоти) много се различават от едноклетъчните еукариоти. Преди това едноклетъчните еукариоти и бактерии (едноклетъчни прокариоти) бяха групирани заедно в Царство Протиста. Но Коупленд издигна двата фикета на Procista на Хекел до нивото на кралството.

• Plantae - растения (предимно автотрофни, многоклетъчни еукариоти, репродукция от спори)
• Animalia - животни (хетеротрофни, многоклетъчни еукариоти)
• протисти - едноклетъчни еукариоти (липса на тъкани или широко клетъчно диференциране)
• Бактерии - бактерии (едноклетъчни прокариоти)

Система за класификация, основана на: Наблюдение (фенетика)

Класификационната схема на Робърт Уитакър от 1959 г. добави петото кралство към четирите кралства на Коупленд - Кралство гъби (единични и многоклетъчни осмотрофни еукариоти)

• Plantae - растения (предимно автотрофни, многоклетъчни еукариоти, репродукция от спори)
• Animalia - животни (хетеротрофни, многоклетъчни еукариоти)
• протисти - едноклетъчни еукариоти (липса на тъкани или широко клетъчно диференциране)
• Monera - бактерии (едноклетъчни прокариоти)
• гъби (единични и многоклетъчни осмотрофни еукариоти)

Система за класификация, основана на: Еволюция и молекулярна генетика (Кладистика / Филогения)

През 1977 г. Карл Уиз разширява Петте кралства на Робърт Уиткакър, за да замени бактериите на Кралство с две кралства, Евбактерии и Архебактерии. Архебактериите се различават от евбактериите по своите генетични процеси на транскрипция и транслация (в Архебактериите транскрипцията и преводът наподобяват по-скоро еукариоти). Тези отличителни характеристики бяха показани чрез молекулярно-генетичен анализ.

• Plantae - растения (предимно автотрофни, многоклетъчни еукариоти, репродукция от спори)
• Animalia - животни (хетеротрофни, многоклетъчни еукариоти)
• Eubacteria - бактерии (едноклетъчни прокариоти)
• архаебактерии - прокариоти (различават се от бактериите по своята генетична транскрипция и превод, по-подобни на еукариотите)
• протисти - едноклетъчни еукариоти (липса на тъкани или широко клетъчно диференциране)
• гъби - единични и многоклетъчни осмотрофни еукариоти

Система за класификация, основана на: Еволюция и молекулярна генетика (Кладистика / Филогения)

През 1990 г. Карл Уиз представи класификационна схема, която значително преработи предишните класификационни схеми. Предложената от него система с три домейни се основава на проучвания на молекулярната биология и доведе до разполагането на организмите в три области.

• Бактерии
• Archaea
• еукариотни