Kerfisfræði (líffræði)

frá Wikipedia, ókeypis alfræðiorðabókinni
Fara í siglingar Fara í leit
Með því að nota einkenni æxlunarfæra þeirra bjó Carl von Linné til grunn flokkunarkerfi fyrir plöntur

The systematics (frá fornu grísku systēmatikós συστηματικός "keypt") af lifandi verum er háð svæði líffræði . Það er einnig kallað lífkerfisfræði .

Hið klassíska kerfi snýr aðallega að því að búa til kerfisbundna flokkun (kerfi, flokkunarfræði ) sem og nafngift ( nafnbót ) og auðkenningu ( ákvörðun ) lífvera. Nútíma kerfi lifandi verna (Stuessy 1990) [1] byggist á endurreisn ættbálks sögu lifandi verur ( phylogeny ) og rannsóknir á ferlum sem leiða til fjölbreytileika lífvera ( þróunarfræði ) og er því einnig vísað til til sem náttúruleg kerfisfræði.

Tegundafræði hugtök

Í dag gerum við greinarmun á fjórum flokkunarhugtökum:

  • Klassísk þróunarkenning
  • Töluleg flokkun
  • Klæðafræði
  • Tegundafræði byggð á DNA basaröð

Klassísk þróunarkenning

Ernst Mayr byggir kerfi sitt á hugmyndinni um líffræðilega tegund. Við flokkun lífveranna er bæði tekið tillit til umfangs fráviks og greinarinnar.

Klassísk flokkun með dæmi um menn

Hér að neðan er flokkun mannsins sem ítarlegt dæmi. Til að skýra grófa skiptingarsvið > ættkvísl> flokk> röð> fjölskylda> ættkvísl eru fínu skiptingarnar flokkaðar.

Ekki er krafist sömu fínskiptingar fyrir allar tegundir. Hjá spendýrum z. B. skottinu er ekki notað. (→ Kerfisfræði fjölfruma dýra .)

Klassísk flokkun með dæmi um skriðdýr og fugla

Krókódílar og fuglar eiga yngri sameiginlegan forföður en krókódílar og restin af skriðdýrunum . Líta verður á kaup á flugi fuglsins sem merkri nýjung sem leiddi til aðlögunargeislunar . Þess vegna voru fuglarnir settir í nýjan flokk (Aves); krókódílarnir (Crocodylia) voru hins vegar eftir sem röð í flokknum Reptilia. Flokknum Reptilia er líkt við fuglaflokkinn (Aves). Þannig eru Reptilia paraphyletic taxon.

Tölfræðileg flokkun (erfðafræði)

Engar fylogenetískar forsendur eru gerðar í tölulegri flokkun . Flokkun tegunda í kerfinu fer aðeins fram á grundvelli mælanlegs mismunar og líkt í líffærafræðilegum eiginleikum. Upprunalegir og afleiddir eiginleikar eru ekki aðgreindir frá hvor öðrum.

Tölulegri flokkun hefur að miklu leyti verið skipt út fyrir klæðaburð . Þrátt fyrir það halda sumir líffræðingar áfram að nota fenetískar aðferðir eins og reiknirit til að tengja nágranna til að fá nægilega fylogenetic nálgun þegar kladískar aðferðirnar eru of reiknilega dýrar.

Cladistics (samræmd fylogenetic kerfisfræði)

Að sögn Willi Hennig eru taxa aðeins mynduð af tegundum sem mynda lokað samfélag af uppruna , monophylum. Minnsta einingin í flokkunarkerfi kerfisins er taxon tegundin. Monophylum er eining lífverulegrar náttúru sem er staðsett fyrir ofan tegundarstigið sem samanstendur af öllum afkomendum (móður) tegunda og móðurættinni sjálfri. Tegundafræðilegu og líffræðilegu hugtaki tegundarinnar er hafnað sem ófullnægjandi.

Fylogenetic tegundarhugtakið tekur stað dæmigerðrar tegundarhugmyndar. Þetta hugtak er samantekt tegundir sem einkennast af synapomorphies og sem eru að skilgreina frá tegunda með autapomorphies . Autapomorphy er þróunarleg nýjung taxons, sem aðgreinir hana frá þessari taxa og festir þannig í sessi þróunarsérstöðu sína. Samnefning er eiginleiki sem er aðeins sameiginlegur fyrir tegundir sem hafa komið beint frá móðurættinni. Eiginleiki sem kemur fyrir í tveimur taxa sem þróaðist í fyrri stofnategundum sameiginlegu stofnlínu og er einnig að finna í öðrum taxa í samanburði utan hóps kallast plesiomorphism. Tegund hættir að vera til þegar hún breytist í tvær nýjar tegundir með tegundun (tegundamyndun). Náttúrulega kerfið er tvískipt kladogram (sjá nánari upplýsingar í klæðafræði ).

Dæmi:

Phylogenetic System of the Sauropsida (útgáfa 1)

Tegundafræði byggð á DNA basaröð

Í framtíðinni verður mismunur milli einstakra tegunda markvisst unninn fyrir allar þekktar tegundir á grundvelli samanburðar á DNA basaröð þeirra (sjá DNA strikamerki ). Það er vonandi að þetta gefi betri skilning á þróun .

Hins vegar er árangur og tilgangur eingöngu erfðafræðilegrar vinnslu líffræðilegrar fjölbreytni umdeildur. Hinar ýmsu tegundarhugtök eiga ekki við um allan heim, þar sem tegundarhugtökin eru smíðar með reynslusögulegum stoðum. Skörp greinarmunur á milli tegunda sem nota erfðafræðilegar aðferðir mun líklega mistakast innan ramma þeirra tegundahugtaka sem notuð hafa verið hingað til, þar sem ekki er hægt að nota samræmda aðferð í öllum taxa. Það er einnig vafasamt hvort eingöngu erfðafræðileg tegundarhugmynd muni ríkja, en þar er hægt að flokka tegundir eftir algerlega mælanlegum erfðamun.

Tegundafræði og kerfisfræði í rannsóknum og vísindum

Tegundafræði og kerfisfræði eru svið klassískrar, lífverufræðilegrar líffræði. Í þýskum háskólum fer hlutfall flokkunarfræðimenntunar í líffræðinámskeiðinu minnkandi og þar með hlutfall kerfisbundinna reyndra líffræðinga og vistfræðinga. [2] Mikilvægi góðrar flokkunarfræðilegrar vinnslu í söfnum og á vettvangi varð ljóst við framkvæmd CBD líffræðilega fjölbreytileikasamningsins : Til að vernda tegundir, stofna og búsvæði verða leikararnir að geta greint dýr og plöntutegundir á áreiðanlegan hátt.

saga

Aristóteles

Aristóteles raðaði lifandi verum sem hann þekkti í mælikvarða ( Scala Naturae ) í samræmi við hversu „fullkomnun“ þeirra er, það er að segja frá frumstæðum til þróaðra. Hann kynnti nöfn fyrir einstaka hópa sem eru enn notaðir í dag ( Coleoptera , Diptera ). Til forna var til dæmis venja ( jurt , runni , runni , tré ) eða lifnaðarhættir ( eldisdýr , villidýr , vatnadýr ) notuð sem flokkunarviðmið.

Carl von Linné

Carl von Linné notaði tvöfaldan flokkun til að nefna tegundir í verkum sínum Tegundir Plantarum (frá 1753) og Systema Naturae (frá 1758). Megintilgangur þessarar flokkunar er ótvíræð nafngift tegundarinnar óháð lýsingu þeirra.

Linnaeus kerfisfræði plantna

Linné notaði blómabygginguna til að flokka plönturnar . Hann skipti plöntunum í 24 flokka - aðallega eftir fjölda og lögun frjókornanna (þol) . Kerfi Linné samsvaraði kröfum síns tíma þar sem gífurleg ný reynslurými voru opnuð náttúrufræðingum. Könnunar- og viðskiptaferðir blasa við evrópskum líffræðingum með miklum fjölda nýrra tegunda sem vildu lýsa og flokka. Kerfi Linné var ekki lengur notað eftir 1850 vegna þess að það var ekki náttúrulegt kerfi. Með tilkomu Darwins uppruna tegunda varð kynferðiskerfi Linné algjörlega úrelt, því héðan í frá vildi maður skipuleggja lífverur í samræmi við fylógenetíska stöðu þeirra (náttúrulegt kerfi). Flokkun Linné á lægri flokkunarröð ( tegundir , ættkvísl ) gildir oft enn í dag. Þetta stafar af því að viðmiðun Linné um uppbyggingu blóma er nátengd ferli tilgreiningar (í blómstrandi plöntum) - breytingar á formi blóma, frævunarbúnaði o.fl. leiða oft beint til nýrra tegunda.

Linnés kerfisfræði dýra

Það er allt annað með kerfi hans fyrir dýr . Grunnhugtakið er dæmigerð skilgreining á tegundinni, það er að fækka eiginleikum í nokkrar lykilatriði og draga úr mögulegum afbrigðum innan tegundar í eina tegund („hugsjónafræðileg formgerð “). Flokkun þess endurspeglaði náttúrulegt kerfi fyrir lægri taxa eins og tegundir og ættkvísl. En Linnaeus hafði þegar viðurkennt að flokkun hans fyrir hærri skatta var áfram gervi kerfi vegna nokkuð handahófskenndra viðmiðana. Vegna þess að með þessu öllu gerði Linnaeus ráð fyrir óbreytileika tegundarinnar og ætlaði ekki að búa til fylogenetískt kerfi. Aðeins seinna bauð þetta upp á ástæðu og staðal fyrir náttúruleika kerfisins.

Þróunarkenning

Frá því þróunarkenningin kom til sögunnar hefur verið reynt að breyta þessu að hluta til gervi kerfi í náttúrulegt kerfi sem endurspeglar betur tengsl uppruna ( fylogenetics ). Upphaflega gegndi samlíking líffæra stórt hlutverk. Uppbygging próteina hefur verið rannsökuð síðan á áttunda áratugnum til að fá vísbendingar um hve mikið sambandið er. Í þessu skyni eru ekki aðeins notuð formgerð og líffræðileg, heldur einnig lífefnafræðileg ( efnafræði ), lífeðlisfræðileg , frumufræðileg og siðfræðileg einkenni. Umfram allt er erfðafræðilegt líkt notað til að ákvarða fjölskyldutengsl beint á erfðafræðilega farða .

Hlutverk kerfisfræðinnar við að skilja sögu lífvera er þegar lýst af Charles Darwin í bók sinni On the Origin of Species : „Ef við byrjum á þessari hugmynd að náttúrukerfinu, svo langt sem það er hægt að framkvæma, er ættfræðilega raðað. .. þá skiljum við reglurnar sem við verðum að fylgja þegar við flokkum. “

Sjá einnig

bókmenntir

  • Tod F. Stuessy: Tegundafræði plantna. Kerfisbundið mat á samanburðargögnum. Columbia University Press, New York 1990, ISBN 0-231-06784-4 .
  • Bernhard Wiesemüller, Hartmut Rothe , Winfried Henke : Phylogenetic systematics. Inngangur. Springer, Berlin o.fl. 2003, ISBN 3-540-43643-X , bls. 99-116 ( plesiomorphism og apomorphism ).
  • Guillaume Lecointre, Hervé Le Guyader: Biosystematics. Springer, Berlin o.fl. 2006, ISBN 3-540-24037-3 .
  • Alexander Rian: latnesk nöfn. Ekki skilið - ómissandi. Merking og tilgangur vísindalegrar nafngiftar. 2006/2007, á netinu á archive.is ( Memento frá 16. apríl 2009 í netsafninu ), (Grundvallaratriðum kerfisbundinnar herpetology er komið á framfæri á einfaldan og skiljanlegan hátt).
  • Jacques André: Lexique des termes de botanique en latin. París 1956 (= Études et commentaires. 23. bindi).
  • Douglas Zeppelini o.fl.: Vandamál sjálfsvitnunar í flokkunarfræði. Í: Nature Ecology & Evolution. 5. bindi, 2021, bls. 2, doi: 10.1038 / s41559-020-01359-y .

Vefsíðutenglar

Einstök sönnunargögn

  1. ^ Tod F. Stuessy: Tegundafræði plantna. Kerfisbundið mat á samanburðargögnum. Columbia University Press, New York NY 1990, ISBN 0-231-06784-4 .
  2. Tegundateljarinn er líka að deyja út - varla flokkunarstólar í Þýskalandi.