
如果您在草坪上看到一个羽毛,两英尺长的小动物,您会告诉您看到的人吗?罗宾?黑鸟?恐龙怎么样?
从分类学家的角度来看,恐龙不会出错。根据分类法,分配给所有已知生物的官方科学名称的学科,所有鸟都是恐龙。 “ Robin”和“ Blackbird”是可能在不同地方意味着不同事物的通用名称,而进化枝“恐龙”是一个明确的科学名称,其中包括鸟类,鸟类是从古代巨人那里下降的。
威斯康星大学麦迪逊分校植物学家戴维·鲍姆(David Baum)说,从根本上讲,分类学是命名,定义和分类的“生物学上,进化上不同的有机体”的科学。斯坦福大学生物学家保罗·埃里希(Paul Ehrlich网站:“分类法……是对生物进行分类的科学。”
分类学的学科分析了应如何将生物分为不同的分类单元(例如,这些特定的鸟类构成了与该物种不同的物种);确定要称呼这些分类单元(这种鸟类是悲伤,美国金雀,那是Eudyptes Robustus,一个冠企鹅);并阐明较小的群体如何筑巢成较大的群体,例如如何将不同的物种分组为一个属。
这种筑巢从物种到属,然后通过家庭,秩序,阶级,门,王国和领域进行。因此,猫,物种Sus Scrofa,居住在属费利斯,在Felidae家族中筑巢(以及其他猫,例如老虎和山猫),这又按顺序坐在卡尼沃拉(与其他食肉动物,例如熊和海象)。该命令筑巢在哺乳动物类中,其中还包括斑马,鲸鱼和人类。哺乳动物是门丘的一部分,其中包括所有脊椎动物和更多异国情调的生物,例如Sea Squirt。该门属于王国动物,这是Eukaryota领域的一部分,它涵盖了其细胞中的核。
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分类法还决定了科学家用来正式指定特定生物的两部分,属属种的二项式名称(智人对我们来说,艰难梭菌对于我们不受欢迎的细菌客人之一)。
鲍姆告诉《现场科学》,这些确定的名字使分类学对科学家至关重要。他说:“我们需要进行清晰的沟通。因此,如果我谈论的是一个特定的进化组,而其他人也是[我们也是],我们知道我们在谈论同一件事。” “这是我们绝对需要分类法的基本原因。”
分类法呼应进化
这种有用性固有的是分类法根据生物的关系群体的方式。在现代分类法中,这意味着描述进化链接。分类群体必须始终指的是从同一祖先降下来的一组生物,在某个时候进化史。同一属内的物种都共享一个共同的祖先。一个家庭中的每个属也是如此。
鲍姆说,当研究人员的“做分类法”以及他们“从事进化生物学”时,分类学与进化论相互交织在一起。
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从经典上讲,分类学家通过检查有机体或生物体的各种特征,将它们与已知示例进行比较,然后,如果有必要,则将其比较,然后将其重新分配或分配新的,从而参与分类。分类学家可能会采用一组标本和分开的潜在物种,因为联合国环境计划的计划《生物多样性公约》秘书处描述。
然后,调查人员将检查这些小组是否已经有了名字,有时是通过阅读数百年历史的标本描述,还是与博物馆和草药的样品进行比较。他们会研究外部和内部特征,甚至可以分析DNA。如果这些比较没有显示任何匹配项,则分类学家将撰写描述,并根据复杂的分类命名法则分配新物种名称。然后,这一发现将出版。
这项工作不仅仅是命名,还可能涉及一些进化发现。鲍姆说,实际上,分类学家正在做进化生物学。 “他们正在重建进化史。因此,他们一直都在发现生物体之间的新进化关系。”
该领域与进化论的相互依存还意味着分类法反过来必须响应进化发现。因此,分组和名称可能会改变,有时会发生巨大变化。
例如,爬行动物最初包含蜥蜴,蛇,海龟和鳄鱼。鸟类被认为是不同的。然而,随着时间的流逝,科学家发现,鳄鱼与鸟类的关系比其他爬行动物更紧密相关。 (鲍姆说,这是通过形态学研究首先通过形态学研究发现的,但后来通过分子分析得到了很好的确认。)这位剩下的分类学家在一个令人难以置信的有关“爬行动物”的群体中应该指的是,因为它的一个核心成员现在被认为与局外人更加紧密相关。
“如果分类法不能正确反映进化史,人们认为它确实如此,那么他们倾向于犯错……”
- 植物学家戴维·鲍姆(David Baum)
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分类学家本可以将“爬行动物”一词保留给非交叉成员(蛇,蜥蜴和海龟),为鳄鱼与鸟类更紧密相关。取而代之的是,科学家将爬行动物扩展到现在包括鸟类。
进一步扩展,科学家最终接受了一组恐龙,即兽脚类动物,与鸟类更紧密相关,而不是与其他任何爬行动物。 (多年来建造的证据,从类似鸟类开始考古学在1860年代,继续发现许多羽毛恐龙在1990年代。)
同样,分类学家可能会将“恐龙”一词限制在鸟类没有下降的恐龙中。但是研究人员选择维护所有先前认可的分组恐龙作为恐龙,同时承认鸟是一个恐龙分支的后代。
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鲍姆说,通过回应这样的进化发现,分类法的作用不仅仅是更改命名法:它可以帮助科学家避免错误。他说:“如果鸟类与鳄鱼的分类学分开,生物学家会倾向于假设鳄鱼解剖学和生理学会类似于蜥蜴的解剖学和生理学,而不是看鸟。” “如果分类法不能正确反映进化史,人们认为确实如此,那么他们倾向于在推论中犯错。他们倾向于得出错误的结论。”
谁发明了分类学?
但是,进化并不总是在分类学中发挥这种作用。当今的等级,排名的系统起源于18世纪瑞典植物学家查尔斯·林纳斯(Charles Linnaeus)。 Linnaeus不订阅达尔文的理论- 部分原因是它尚未发明。因此,鲍姆说,因此,现代分类法自身进化中的第一个巨大里程碑是进化论的融合。 “自达尔文以来,有意图反映分类系统中的进化史。”
但是,直到1900年代中期,该如何做到这一点一直尚不清楚。然后,像威利·亨尼格(Willi Hennig)这样的德国科学家表明:“如果您想反映进化的历史,那么您应该只给……这些群体都来自一个共同祖先,”鲍姆说。
如今,这些“单系群体”或从共同祖先降下的群体管理分类学家如何描述分类单元,而团体将生命之树从其共同祖先中分支出来。这就是为什么家庭中的每个属都必须共享一个共同的祖先等。鲍姆说:“就像在普通树上一样,想象一下抓住一个树枝说,'好吧,这个分支上的一切,我们都会给它起一个名字。”那是一个单系组。
分类法自身进化中的其他重大事件有助于加强达尔文和亨尼格的见解。出现脱氧核糖核酸Baum说,分析已帮助科学家更准确地衡量了相关的生物,并且计算能力的飞跃已经加速了这些遗传发现。
经典分类法的问题
但是,在这个闪闪发光的现代计算时代中,分类法保留了其数百年历史的根源 - 一些科学家(包括鲍姆)将其称为行李。
二项式名称是针对开胃菜的,它是从Linnaeus的Darwinian Mindset生长的。对于Linnaeus,Baum说:“属是上帝创造的,在创造之后,有些重排会产生该属的不同种类。因此,属是一种属 - 拉丁语中的“属”属于“种类” - [和]种类是多样性的,是其中的修改。”
鲍姆说,因此,给我们智人和霸王龙的命名系统反映了创造论的观点。
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“与一类鱼相比,一类蜗牛不能有意义。”
- 系统发育家罗纳德·詹纳(Ronald Jenner)
对于鲍姆(Baum)和其他人来说,分类法的“行李”压制了整个分类系统,尤其是由于排名。这些科学家认为,分类学中的重要信息是,被划分的群体共享一个共同的祖先,而不是算作属,门,家庭或秩序。鲍姆说,这样的排名表明,整个分类单元的等效性与现实不符。
克里斯蒂·威尔科克斯(Christie Wilcox)在量子。她写道:“这些排名并不意味着各个生活组的具体或统一。”
伦敦自然历史博物馆的系统发育家罗纳德·詹纳(Ronald Jenner)告诉Quanta:“与一类鱼类相比,一类蜗牛不能有意义。”
替代系统可能只是通过其单系组(共享共同祖先的嵌套类群)对生物进行分类,而无需分配等级名称。 “你仍然会有哺乳动物。这不是一个问题,哺乳动物是命令,是门,是其他吗?”鲍姆说。 “您仍然可以教一名学生,这些是您需要了解的大型群体,而无需暗示他们具有一定的可比性 - 您知道这个家庭和这个家庭作为家庭中有共同点。因为他们没有。”
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最近朝着这种分类改革迈出的一大步,最新版本的门尾Baum说,该项目旨在“重新设计命名自然系统,以便您可以决定独立于等级的分类单元[相关生物组]的正确名称。”鲍姆说,在该系统下,“哺乳动物”可能不是将其定义为班级,而是所有这些生物体与人类和鸭嘴兽共享最新的祖先。哺乳动物这个名字仍然是一个具有共同祖先的群体,但是没有像“类”这样的等级表明该组的大小或多样性与其他阶级相似。
但是,构建此替代系统将需要一个巨大的系统发育定义数据库 - 密切相关的组的定义。鲍姆说,这是一个庞大的,正在进行的项目。在生物学家和分类学家中,球形仍然存在争议,这项工作将与传统的分类,定义和命名自然战斗一起继续进行,这些战斗已经占据了几个世纪的时间。因此,至少到目前为止,科学家仍然转向传统的分类学形式,将新发现的物种分配到生命之树上。
其他资源:
- 从美国政府的北美生物找到有关北美生物的分类信息综合分类信息系统。
- 阅读有关分类的“破坏者”史密森尼杂志。
- 从国际系统发育术语学会。