Биолошка класификација

Из Википедије, слободне енциклопедије

Таксономске категорије представљају нивое хијерархије у биолошким класификацијама, односно у таксономији. Овим апстрактним појмовима додељују се конкретна значења у виду имена неке групе организама (таксон), чиме је омогућено одређивање хијерархијске позиције тог таксона међу свим живим бићима. Основна таксономска категорија је врста, а постоје хијерархијски и ниже и више категорије. Tаксоnomија (од грч. τάξις taxis, уређење, и -νομία -nomia, метод[1]) наука је која се бави дефинисањем група биолошких организама на бази заједничких карактеристика и давања имена тим групама. Организми се групишу у таксоне и те групе се називају таксономским ранговима; grupе датог ранга се могу агрегирати тако да формирају супергрупу нижег ранга, чиме се формира таксономска хијерархија.[2][3] Шведски ботаничар Карл Лин се сматра оцем таксономије, јер је он развио систем познат као Линеова класификација за категоризацију организама и биномијалну номеклатуру за именовање организама.

Главне таксономске категорије су: врста (лат. species), род (лат. genus), породица (лат. familia), ред (лат. ordo), класа (лат. classis), раздеоботаници) односно тип или колозоологији) - лат. phylum, царство (лат. regnum) и домен (лат. domain). Додатне таксономске категорије настају додавањем префикса под- или над- (лат. sub-, super-), или су, у случају да су ниже од ранга потпородице, дефинисане посебним именом. Хијерархија таксономских категорија представљена је у следећој табели, где свака главна категорија садржи бар једну главну категорију непосредно испод ње (тако је род изграђен од једне или више врста, породица од бар једног рода итд.).

Са развојом поља као што су филогенетика, кладистика, анд систематика, Линеански систем је унапређен до система модерне биолошке класификације базираног на еволуционим односима између организама, живих и изумрлих.

Микротаксономија и макротаксономија[уреди]

Како врсте требају да буду дефинисане у датој групи организама ствара практичне и теоретске проблеме који се називају проблемом врста. Научни рад на одлучивању начина дефинисања врста се назива микротаксономијом.[4][5][6] Макротаксономија је изучавање група на вишим таксономским ранговима, од подродова и изнад, уместо врста.[6]

Историја[уреди]

Док неки од описа таксономске историје покушавају да датирају таксономију до античих цивилизација, приметно је да до истински научних покушаја класификације организама није дошло до 18. века. Ранији радови су били првенствено описни, и имали су фокус на биљкама које су биле корисне за пољопривреду или медицину. Постоје бројни ступњеви научног размишљања. Рана таксономија је била базирана на произвољним критеријумима, такозваним „вештачким системима“, укључујући Линесов систем полне класификације. Касније су произведени системи базирани на компетнијим разматрањима карактеристика таксона, који се називају „природним системима“, као што су они које су произвели де Жисе (1789), де Кандол (1813) и Бентам и Хукер (1862–1863). Они су били базирани на пре-еволуционом размишљању. Објављивање Чарлс Дарвиновог рада Порекло врста (1859) довело је до новог начина схватања класификације базираног на еволуционим односима. То је основа филегенетичких система, од 1883 на даље. Типични представници таквог приступа су радови Ејхлера (1883) и Енглера (1886–1892). Напредак молекуларно генетичке и статистичке методологије је омогућио креирање филогенетичких система модерне ере базираних на кладистици, уместо искључиво на морфологији.[7][8][9]

Линеанска ера[уреди]

Наслонвна страна књиге Systema Naturae, Leiden, 1735

Шведски ботаничар Карл фон Лине (1707–1778)[10] је увео нову еру таксономије. Својим главним радовима Systema Naturae чије 1. издање је објављено 1735,[11] Species Plantarum 1753,[12] и Systema Naturae 10. издање,[13] он је произвео преокрет у модерној таксономији. Његови радови су имплементирали стандардизовани биномијални именски систем за животињске и биљне врсте,[14] који се показао елегантним решењем за хаотичну и неорганизовану таксономску литературу. Не само да је увео стандард класе, реда, рода, и врста, него је исто тако омогучио идентификацију биљки и животиња из његове књиге, користећи мање делове организама.[14] Тако је рођен Линеов систем који се још увек користи на есенцијално исти начин данас као што је кориштен у 18. веку.[14] У данашње време, биљни и животињски таксономисти сматрају Linесов рад почетном тачком за валидна имена (у 1753 и 1758 respекtivно).[15] Имена која су објављена пре тога се називају „пре-линеанским“, и не сматрају се валидним (изузев паука објављених у Svenska Spindlar[16]). Чак и таксономска имена која је са Лине објавио пре тих датума се сматрају пре-линеанским.[17]

Модерни системи класификације[уреди]

Еволуција кичмењака на класичном нивоу, где је вретенима означен број фамилија
Исти однос изражен кладограмом што је типично за кладистику

Док је Лине класификовао имајући на уму једноставност идентификације, идеја Линеове таксономије као транлације у неки вид дендрограма животињског и биљног царства је била формулисана при крају 18. века, знатно раније од објављивања Порекла врста.[18] Међу раним радовима који су истраживали идеју трансмитације врста су били Ерасмус Дарвинова књига Zoönomia из 1796. године и Жан Батист Ламаркова књига Philosophie Zoologique из 1809.[6] Идеја је била популарисана у аглофонском свету путем спекулативне мада веома популарне публикације Vestiges of the Natural History of Creation, коју је анонимно објавио Роберт Чејмберс 1844. године.[19]

Након објављивања Дарвинове теорије, брзо се усталио општи концензус да класификација треба да одражава Дарвинове принципе заједничког порекла.[20] Репрезентације стабла живота су постале популарне у научним радовима, и у њима су познате фосилне групе биле инкорпориране. Једна од привих модерних група које су биле везане за фосилне претке су биле птице.[21] Користећи новооткривене фосиле из родова Archaeopteryx и Hesperornis, Томас Хенри Хаксли је извео закључак да су оне еволуирале из диносауруса, групе коју је формално именовао Ричард Овен 1842. године[22][23] Резултирајући опис, да су диносауруси „довели до“ или били „преци“ птица, је есенцијална ознака еволуционарно таксономског размишљања. Како је све више и више фосилних група нађено и и постало познато током касног 19. и раног 20. века , палаеонтолози су активно доприносили сазнањима о историји животиња кроз векове повезујући познате групе.[24] Са модерном еволуционом синтезом раних 1940-тих, једно есенцијално модерно разумевање еволуције главних група је било утврђено. Еволуциона таксономија је базирана на Линеовим таксономским ранговима, и та два термина су у знатној мери синонимна у модерној употреби.

Од 1960-тих, тренд зван филогенетичка номенклатура (или кладизам[6]) се појавио, инспирисан кладистичким методом.[20] Године 1958, Џулијан Хаксли је користион термин клада.[6] Касније, 1960. године, Кејн и Харисон су увели термин кладистика.[6][Note 1] Њено суштинско својство је уређивасе таксона у хијерархијско еволуционо стабло, игноришући рангове.[20] Ако таксон обоухвата све потомачке и неке од предачких форми, он се назива монофилетским.[25][26] Групе без свих потомачких група (е.г. диносауруси, са птицама као потомачком групом) се називају парафилетским,[25] док групе које предстаљају више од једне гране стабла живота се називају полифилетским.[25][26] Међународни код филогенетичке номенклатуре или PhyloCode је намењен регулисању формалног именовања клада.[27][28] Линеови рангови ће бити опциони при употреби фило кодова. Нови кодови ће коегзистирати са садашњим, на рангу базираним кодовима.[28]

Таксономске категорије Пример хијерархије биљних таксона[Note 2]
царство (regnum) Зелене биљке (Viridaeplantae)
раздео, тип (phylum) Скривеносеменице (Magnoliophyta)
подраздео (subphylum)
наткласа (superclassis)
класа (classis) Дикотиледоне биљке (Magnoliopsida)
поткласа (subclassis) Asteridae
инфракласа (infraclassis)
надред (superordo) Asteranae
ред (ordo) Asterales
подред (subordo)
натпородица (superfamilia)
породица (familia) главочике (Asteraceae)
потпородица (subfamilia)
племе (tribus) Anthemideae
надрод (supergenus)
род (genus) Achillea
подрод (subgenus)
секција (sectio, sect.) sect. Achillea
серија (series, ser.)
агрегат врста (agg.) Achillea millefolium agg.
врста (species) хајдучка трава (Achillea millefolium L.)
подврста (subspecies) A. millefolium L. subsp. sudetica
варијетет (varietas, var.)
форма (f.) A. millefolium L. subsp. sudetica f. rosea

Царства и домени[уреди]

Дуго пре Линеа, биљке и животиње су сматране засебним царствима.[29] Лине је користио ту поделу као рајвиши ганг, делећи физички свет у биљно, животињско и минерално царство. Кад су напредци у пољу микроскопије омогућили класификацију микроорганизама, број царстава је повећа, те се често срећу системи са пет или шест царстава.

Домени су релативно нова групација. Систем стабла домена је први пут предложен 1977, али је генерлно прихваћен знатно касније.[30] Главна карактеристика метода стабла домена је сепарација царстава Archaea и Bacteria, која су раније груписана у једно царство Bacteria (које је понекад такође звано Monera).[29] Консеквентно, три домена живота су концептуализована као Archaea, Bacteria, и Eukaryota (који обухвата еукариоте са једром).[31] Веома мали број научника сматра да су Archaea шесто царство, и не прихвата метод домена.[29][Note 3]

Томас Кејвали-Смит, који је објавио мноштво радова о класификацији протиста, је недавно предложио да је Neomura, клада која групише заједно Archaea и Eukarya, еволуирала из Bacteria, прецизније из Actinobacteria. Његова кlasifiкацiја из 2004. године третира archaeobacteria као део подцарства царства Bacteria, i.e. он у потпуности одбацује тродоменски систем.[32] Stefan Luketa је 2012. године предложио систем са пет домена, додајући Prionobiota (ацелуларне и без нуклеинске киселине) и Virusobiota (ацелуларне са нуклеинском киселином) на традиционална три домена.[33]

Недавне свеобухватне класификације[уреди]

Парцијалне класификације постоје за многе појединачне група организама и оне бивају ревидиране и замењене кад нове информације постану доступне, међутим, свеобухватни третмани већине или свих животних форми су ређи. Два недавна примера су Adl et al., 2012,[34] који покрива еукариоте са нагласком на протистима, и Ruggiero et al., 2015,[35] који покрива еукариоте и прокариоте до ранга реда,[Note 4] мада обе класификације изостављају фосилне представнике.[36]

Примена[уреди]

Биолошка класификација је поддисциплина биологије, и генерално је практикују биолози познати као таксономисти, мада и ентузијастични природњаци често узимају учешћљ у објављивању нових таксона. Рад таксономиста има кључни значај у разумевању биологије у целини. Два поља примењене биологије у којима је таксономски рад од фундаментљлног значаја су студије биолошке разноврсности и конзервације.[37] Без разрађене класификације организама у било којој датој области, процене количине присутне разноврсности би биле нереалистичне, те било немогуће да се донесу информисане конзервационе одлуке. С порастом политичког значаја конзервације, појавиле су се тврдње да на на таксономски рад утиче не само научна заједница, већ и целокупно друштво.[38]

Биолошка класификација је критична компонента таксономског процеса. Консеквентно, она информише корисника ко су претпостављени сродници таксона. Биолошка класификација користи таксономске рангове, обухвајући између осталог (по редоследу од највише до најмање инклузивног): домен, царство, раздео, класу, ред, фамилију, род, и врсту.[39][Note 5]

Таксономски опис[уреди]

Узорака за Nepenthes smilesii, тропску биљку.

„Дефиниција“ таксона је обухваћена у његовом опису или његовој дијагнози или у комбинацији та два чиниоца. Не постоје унапред утврђена правила која је неопходно следити при дефинисању таксона. За разлику од тога, за именовање и објављивање нових таксона постоје правила. У зоологији, номенклатура за чешће коришћене рангове (од суперфамилија до подврста), регулисана је посредством Међународног кодекса зоолошке номенклатуре (ICZN).[40] У пољима ботанике, фикологије, и микологије, именовањем таксона се регулише путем Међународног кодекса номенклатуре алги, гљива и биљака (ICN).[41]

Иницијални опис таксона обухвата пет главних захтева:[42]

  1. Таксон мора да има име базирано на 26 слова латинског језика (биномијално за нове врсте, или униномијално за друге рангове).
  2. Име мора да буде јединствено (i.e. не може да буде хомоним).
  3. Опис мора да буде базиран на бар једном именованом типу узорка.
  4. Опис треба да садржи изјаве о одговарајућим атрибутима било да би описао (дефинисао) таксон, или да би се направила разлика од других таксона (дијагноза, ICZN код, члан 13.1.1, ICN, члан 38). Оба кода намерно раздвајају дефиницију контента таксона од дефинисања његовог имена.
  5. Ова прва четири захтева морају бити наведена у раду који је доступан у бројним идентичним копијама, као перманентан научни запис.

Међутим, обично знатно већа количина информација биве уврштена, попут географског опсега таксона, еколошких напомена, хемије, понашања, итд. Начин на који истраживачи долазе до таксона варира: у зависности од доступних података и ресурса, методи варирају од једноставних квантитативних или квалитативних поређења упадљивих својстава, до сложене рачунарске анализе великих количина података о ДНК секвенцама.[43]

Аутхоритети (аутор цитације)[уреди]

Име стручњака може бити стављено иза научног имена.[44] То је име научника који је први објавио валидно име.[44] На пример, 1758. године Лине је дао азијском слону научно име Elephas maximus, и стога се име понекад пише "Elephas maximus Linnaeus, 1758".[45] Имена аутора се често скраћују: скраћеница L. је универзално прихваћена за Линеа. У ботаницу су скраћенице регулисане списком стандардних скраћеница.[46] Систем за додељивање ауторитета се разликује између ботаника и зоологије. Стандард је да ако је име врсте промењено или је дошло до промене таксономске позиције након времена оригиналног описа, да се име оригиналног стручњака пише у заградама.[47]

Базе података[уреди]

Модерна таксономија користи техонологије базе података за претраге и каталогирање класификација и других докумената.[48] Мада не постоји јединствена комплетна база података, постоји неколико опширних база, као што је Каталог живота, чији дугорочни циљ је да документује све врсте.[49] Тај каталог је садржао 1.64 милиона врста из свих царстава у априлу 2016, и процењује се да то сачињава више од три четвртине познатих врста.[50]

Види још[уреди]

Напомене[уреди]

  1. Последњих деценија расте интересовање систематичара за кладистику и кладистичку систематику. Једна група аутора напушта Линеов систем таксономије представљен горепоменутим таксономским категоријама (види PhyloCode).
  2. Пример приказан у табели је Кронквистова (Cronquist, 1981) и Тахтаџанова (Тахтаджян, Takhtajan, 1987) модификована класификација скривеносеменица. Новији поглед на класификацију скривеносеменица може се погледати на страницама APG.
  3. Са открићем разлика између еукариотских и прокариотских организама уведена је најпре таксономска категорија надцарства, са два таксона - Prokaryote и Eukaryota. Каснијим истраживањима установљено је постојање и довољно великих разлика између правих бактерија и архебактерија, а и између група унутар еукариотских царстава. Стога је повећан број еукариотских царстава (број варира од аутора до аутора), а предложена је и хијерархијски врхунска категорија - домен (енгл. domain). Постоје три домена живих организама - Eubacteria (Bacteria), Archaea и Eukarya.
  4. Један од великих проблема таксономије представља и концепт врсте код прокариотских организама.
  5. This ranking system can be remembered by the mnemonic "Do Kings Play Chess On Fine Glass Sets?"

Референце[уреди]

  1. Harper, Douglas. „Taxonomy”. Online Etymology Dictionary. Приступљено 21. 8. 2016. 
  2. Judd, W.S., Campbell, C.S., Kellogg, E.A., Stevens, P.F., Donoghue, M.J. (2007) Taxonomy. In Plant Systematics – A Phylogenetic Approach, Third Edition. Sinauer Associates, Sunderland.
  3. Simpson, Michael G. (2010). „Chapter 1 Plant Systematics: an Overview”. Plant Systematics (2nd изд.). Academic Press. ISBN 978-0-12-374380-0. 
  4. Mayr, E. (1982). „Chapter 6:Microtaxonomy, the science of species”. The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance. Belknap Press of Harvard University Press. ISBN 9780674364462. 
  5. „Result of Your Query”. www.biological-concepts.com. 
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 „Taxonomy: Meaning, Levels, Periods and Role”. Biology Discussion. 2016-05-27. 
  7. Datta (1988)
  8. Stace (1989)
  9. Stuessy (2009)
  10. „Biology 101, Ch 20 (23-Mar-1998)”. www.cbs.dtu.dk. 
  11. Linnaeus, C. Systema naturae, sive regna tria naturae systematice proposita per classes, ordines, genera, & species. Haak, Leiden
  12. Linnaeus, C. (1753) Species Plantarum. Stockholm, Sweden.
  13. Linnaeus, C. (1758) Systema naturae, sive regna tria naturae systematice proposita per classes, ordines, genera, & species, 10th Edition. Haak, Leiden
  14. 14,0 14,1 14,2 „taxonomy - The Linnaean system | biology”. Encyclopedia Britannica. 
  15. Donk, M.A. (1957). „Typification and later starting-points” (PDF). Taxon. 6 (9): 245—256. JSTOR 1217493. doi:10.2307/1217493. 
  16. Carl, Clerck; Carl, Bergquist; Eric, Borg; L., Gottman; Lars, Salvius (1757-01-01). „Svenska spindlar :”. 
  17. Manktelow, M. (2010) History of Taxonomy. Lecture from Dept. of Systematic Biology, Uppsala University.
  18. „taxonomy | biology”. Encyclopedia Britannica. 
  19. Secord, James A. (2000). „Victorian Sensation: The Extraordinary Publication, Reception, and Secret Authorship of Vestiges of the Natural History of Creation”. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-74410-0. Архивирано из оригинала на датум 16. 5. 2008. 
  20. 20,0 20,1 20,2 „taxonomy - Classification since Linnaeus | biology”. Encyclopedia Britannica. 
  21. „Fossil of world's earliest modern bird could help us understand the extinction of dinosaurs”. 
  22. Huxley, T. H. (1876): Lectures on Evolution. New York Tribune. Extra. no 36. In Collected Essays IV: pp 46–138 original text w/ figures
  23. „Thomas Henry Huxley | British biologist”. Encyclopedia Britannica. 
  24. Rudwick, M. J. S. (1985). The Meaning of Fossils: Episodes in the History of Palaeontology. University of Chicago Press. стр. 24. ISBN 0-226-73103-0. 
  25. 25,0 25,1 25,2 Taylor, Mike. „What do terms like monophyletic, paraphyletic and polyphyletic mean?”. www.miketaylor.org.uk. 
  26. 26,0 26,1 „Polyphyletic vs. Monophyletic”. ncse.com. 
  27. Queiroz, Philip D. Cantino, Kevin de. „The PhyloCode”. www.ohio.edu. 
  28. 28,0 28,1 „PhyloCode: Concept, History and Advantages | Taxonomy”. Biology Discussion. 2016-07-12. 
  29. 29,0 29,1 29,2 „Kingdom Classification of Living Organism”. Biology Discussion. 2014-12-02. 
  30. „Carl Woese | Carl R. Woese Institute for Genomic Biology”. www.igb.illinois.edu. 
  31. Cracraft, Joel and Donaghue, Michael J. (eds.) . Assembling the Tree of Life. Oxford, England: Oxford University Press. 2004. ISBN 0-19-517234-5. стр. 45., 78 and 555
  32. Cavalier-Smith, T. (1998). „A revised six-kingdom system of life”. Biological Reviews. 73 (03): 203—66. PMID 9809012. doi:10.1111/j.1469-185X.1998.tb00030.x. 
  33. Luketa S. (2012). „New views on the megaclassification of life” (PDF). Protistology. 7 (4): 218—237. 
  34. Adl, S.M.; Simpson, A.G.B.; Lane, C.E.; Lukeš, J.; Bass, D.; Bowser, S.S.; et al. (2015). „The revised classification of eukaryotes”. Journal of Eukaryotic Microbiology. 59: 429—493. PMC 3483872Слободан приступ. PMID 23020233. doi:10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x. 
  35. Ruggiero, M.A.; Gordon, D.P.; Orrell, T.M.; Bailly, N.; Bourgoin, T.; Brusca, R.C.; et al. (2015). „A higher level classification of all living organisms”. PLoS ONE. 10 (4): e0119248. PMC 4418965Слободан приступ. PMID 25923521. doi:10.1371/journal.pone.0119248. 
  36. „RhymeZone: Sentences that use prokaryotes”. www.rhymezone.com. 
  37. „What is taxonomy?”. Natural History Museum London. 
  38. Knapp, S. (2010). „What's in a name? A history of taxonomy”. 
  39. „Mnemonic taxonomy / biology: Kingdom Phylum Class Order...”. 
  40. „ICZN Code”. www.animalbase.uni-goettingen.de. 
  41. „International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants”. www.iapt-taxon.org. 
  42. „How can I describe new species?”. International Commission on Zoological Nomenclature. 
  43. „taxonomy - Evaluating taxonomic characters | biology”. Encyclopedia Britannica. 
  44. 44,0 44,1 „Editing Tip: Scientific Names of Species | AJE | American Journal Experts”. www.aje.com. 
  45. „Carolus Linnaeus: Classification, Taxonomy & Contributions to Biology - Video & Lesson Transcript | Study.com”. Study.com. 
  46. Biocyclopedia.com. „Biological Classification”. www.biocyclopedia.com. 
  47. „Zoological nomenclature: a basic guide for non-taxonomist authors”. www.annelida.net. 
  48. Wood, Dylan; King, Margaret; Landis, Drew; Courtney, William; Wang, Runtang; Kelly, Ross; Turner, Jessica A.; Calhoun, Vince D. (2014-08-26). „Harnessing modern web application technology to create intuitive and efficient data visualization and sharing tools”. Frontiers in Neuroinformatics. 8. ISSN 1662-5196. PMC 4144441Слободан приступ. PMID 25206330. doi:10.3389/fninf.2014.00071. 
  49. „About — The Plant List”. www.theplantlist.org. 
  50. „About the Catalogue of Life: 2016 Annual Checklist”. Catalogue of Life. Integrated Taxonomic Information System (ITIS). Приступљено 22. 5. 2016. 

Литература[уреди]

Спољашње везе[уреди]