生物的分類系統(tǒng)

1、第八章 生物的分類系統(tǒng),,,分類的產(chǎn)生 世界的多樣性 人類認識除自身之外的動植物 對各種生物加以區(qū)別、歸類,,怎樣分類： 楊樹、藍藻、中華飛蝗、胡桃、蚯蚓、螃蟹、老鼠、牛、羊、苔蘚、雪松、吊蘭、仙人掌、鯨魚、帶魚、扇貝、香菇、黃瓜、銀杏、橡膠、莎草、虎、菊花、海馬、猿猴、蜻蜓 尋找分類依據(jù)——建立分類系統(tǒng) 區(qū)分分類階元，確認最小分類單元——物種 給物種命名,一、林耐前的生物分類思想和

2、研究,1.從古希臘到16世紀柏拉圖 生物分類中物種的區(qū)分是建立在共相論的基礎(chǔ)上的； 將代表種類的典型稱作原型，原型是真實存在一成不變的，個別實體是由原型派生出來的偶然現(xiàn)象，不是真實存在的。 為分類提供了出發(fā)點，那時雖然沒有種的概念，但是通過對個體的比較觀察，找出共相的種類來，對分類學是十分重要的。 按照對分原則將動物劃分為互成對比的兩類，如陸上動物和水居動物、有翅動物和無翅動物。,亞里士多德 認為

3、個體是唯一的實在，共相只不過是一種名稱或概念； 主張采用盡可能多的特性分類，并根據(jù)相同（共性）和相異（個性）的原則建立了動物分類體系的雛形。 鑒別和分類方法：按照動物的生活方式、行為、習性、身體各部分的特征和生殖方式作為分類的主要依據(jù)； 提出了種和屬的概念，但是與林耐時代和現(xiàn)在的種屬概念相去甚遠； 按階梯建立分類系統(tǒng)，以人為頂點，依次為哺乳動物，鳥類爬行類，青蛙烏賊等，蠕蟲，植物在最底層；,,,根據(jù)

4、動物體內(nèi)的血液顏色分動物為有紅色血液動物與無紅色血液動物兩大類。 有血動物中又分為： 胎生四足獸類，包括全部哺乳動物。（亞里士多德 正確地將蝙蝠和鯨也列為哺乳動物。） 鳥類。 卵生四足動物，包括爬蟲類和兩棲類動物。 魚類。 無紅色血動物又分為： 軟件動物類(相當于現(xiàn)在代分類中頭足類)。 軟甲動物類(相當于現(xiàn)在的甲殼動物)。 介殼動物類(相當于現(xiàn)在的軟體動物類)。 蟲類(包括

5、現(xiàn)在的昆蟲綱、蜘形綱、多足綱類動物)。,,狄奧弗拉斯圖 最早創(chuàng)立雙名法，對許多植物進行命名，建立了初步的分類系統(tǒng)。 能夠區(qū)分單子葉和雙子葉植物。他將植物分為陸生植物和水生植物兩大類。陸生的又分落葉植物和常綠植物。水生植物則又分為淡水植物和咸水植物。根據(jù)生理特性，他又分植物為有果實植物和無果實植物、顯花植物和隱花植物等。 發(fā)現(xiàn)了植物的有性生殖現(xiàn)象。,2. 文藝復興時期的分類研究文藝復興后初步形成了兩種不同的分類方法：

6、 人為分類法：選取生物器官的形態(tài)特征為主要標準，然后將物種人為地劃分為不連續(xù)的有等級序列的若干類別；人為分類法主張物種是由上帝創(chuàng)造的，因此相互獨立而不連續(xù)，分類的目的僅是為了方便掌握形形色色的生物界。 自然分類法：自然分類系統(tǒng)承認各種生物之間有進化發(fā)展關(guān)系，然后以多種形態(tài)特征作比較，選取其中比較重要的作為分類標準以區(qū)分生物，建立分類系統(tǒng)。自然分類法在宗教觀念比較開放的國家才能流行。,,契沙爾比諾（Andrea Cesa

7、lpino，1519-1603）： 比薩大學醫(yī)學教授，教皇克萊門特八世的御醫(yī) 以植物的營養(yǎng)器官和生殖器官作為分類標準：果實和根的形態(tài)來鑒別和劃分植物； 將植物分為喬木、灌木、草本，下分別分成各個綱，綱內(nèi)又分為若干屬和種。 1583年出版《論植物》一書，根據(jù)南歐地區(qū)的植物和少數(shù)動物建立了第一個近代的生物人為分類系統(tǒng),,馬爾比基：意大利醫(yī)學教授， 將動物的呼吸器官的完善程度作為分類的主要標準 仿效契沙

8、爾比諾的植物分類按昆蟲、魚類、高等動物、人這種等級序列建立了動物分類系統(tǒng)。,,,,洛比留斯（荷蘭，1538-1616）鮑興（瑞士，1561-1634）約翰·雷伊（英國，1627-1705）,,鮑興（Kaspar Bawhin， 1560-1624） 瑞士科學家，著有《植物圖鑒》 記載6000余種植物，從簡到繁加以歸類，進行簡要描述并命名，明確對植物進行了屬和種的劃分，沒有提出明確的分類系統(tǒng)。 用一個共

9、同的屬名和兩個不同的種名，以區(qū)別兩種相似的牧草，首先使用了雙名法。 他在進行分類時，特別注意植物間的自然相似性，使他成為自然分類的先驅(qū)者。,約翰·雷伊（John Ray， 1627-1705） 著有《植物的總史》一書，記載植物18655種。 沒有提出明確的分類系統(tǒng)，但是按照植物的形狀劃分歸類，反對分類中的純邏輯思維。 首先明確了物種的概念并以此作為分類單位：同種生物間可以進行交配，不同種間不能雜交或雜

10、交不孕，用繁育測試實驗來證明； 各種生物類型之間并不是完全獨立的，有大量過渡類型，是由于物種退化形成的。 首次明確區(qū)分了單子葉植物和雙子葉植物。,二、林耐及其對分類學的貢獻,林耐生平： 司馬蘭德 ·林耐（Carl von Linne， 1707～1778），瑞典博物學家，動、植物分類學和雙名制命名法的創(chuàng)始人。,生于瑞典的斯馬蘭德，父親是一個窮牧師，按父親的意愿，叫他當一個牧師，而小林耐卻熱愛植物。 林耐熱愛植物是不

11、足奇怪的，他父親是一個靠經(jīng)營花園為生的人，林耐從小就是在花叢中長大的。    中學讀書時，林耐非常喜歡采集動植物標本。中學教師羅特曼發(fā)現(xiàn)他的愛好，鼓勵他學醫(yī)，讓他住在自己的家中，對他進行輔導，教他用花作區(qū)分植物的標志。   中學畢業(yè)后，從一七二七年到一七三三年，先后在龍德大學、烏魯薩拉大學學習。他受到醫(yī)學教授路德比克的賞識，大學還沒有畢業(yè)就代路德比克講授植物學。二十五歲那年，

12、他在學校的資助下，獨自到瑞典北部的拉普蘭地區(qū)進行考察，他旅行二千八百多公里，收集了一百多種新植物，回到學校以后寫成了《拉普蘭植物志》。,一七三五年，林耐離開瑞典到荷蘭去進修醫(yī)學。在荷蘭萊頓城，他把自己寫的《自然系統(tǒng)》一文的手稿送請格羅馬博士指教。格羅馬看后極為贊賞，自愿出錢幫助出版這篇論文。在荷蘭期間，林耐受布爾曼博士聘請經(jīng)營植物園，有了很好的研究和寫作條件。在短短的三年時間里，他寫了許多著作，成為一個大有名氣的學者。 &#

13、160;  他曾游學歐洲各國，訪問過一些著名的植物學家，搜集了大量的植物標本。一七三八年，他回到了瑞典，被選為斯德哥爾摩科學院院長。    一七四一年，他被聘為其母校烏普薩拉大學的醫(yī)學和植物學教授。    一七五三年，林耐被選為英國皇家學會的會員。,,《植物分類》，是林耐生平研究植物的結(jié)晶。由于他的偉大貢獻，瑞典國王賜予他北極星爵士的頭銜。一七五七年，他發(fā)表的論文

14、《植物之屬性》得到了圣彼得堡帝國科學院獎賞。 一七七八年的春天，正當百花盛開，萬物生長的時候，林耐與他熱愛的大自然長辭了！終年七十一歲。,,貢獻 著作：《自然系統(tǒng)》《植物學基礎(chǔ)》《植物學文獻錄》《植物屬志》《植物種志》《克里福園植物志》《植物綱志》 建立了統(tǒng)一的人為分類系統(tǒng)； 在分類系統(tǒng)中采用以生殖器官為主要標準，確定以雄蕊的數(shù)目區(qū)別綱，以雌蕊的數(shù)目決定目，以花的特征區(qū)別屬，以葉的特征區(qū)別種。 在動

15、物分類標準的選定上，林耐兼容并蓄了自然分類法的內(nèi)容。以動物的心臟、呼吸器官、生殖器官和皮膚特征等多種性狀為綜合標準，將動物分為六綱。,,心臟有二心室、二心耳、溫血、紅色胎生 哺乳綱卵生 鳥綱心臟有一心室、一心耳、冷血、紅色肺呼吸 兩棲綱腮呼吸 魚綱心臟有一心室、無心耳、冷血、白色有觸角 昆蟲綱有觸手 蠕蟲綱,,確定了分類等級： 將整個自然界劃分為有生命和無生命兩界，有生命界劃分為植物和動物兩個亞界，動物

16、亞界劃分為24個綱，植物亞界劃分為16綱，綱下分目，目下分屬，屬下分種。 確立了綱目屬種四級分類序列：種的客觀標準就是種內(nèi)可以自由交配，屬目綱的確立都只是根據(jù)比較相似性的多少而相對選定的。,將他所掌握的7700種植物和4400種動物用雙名法統(tǒng)一命名，逐一歸納到他的分類系統(tǒng)中，其工程是浩大的貢獻也是巨大的。 對人類進行了初步研究，將人與猿同放在“靈長目”中，又將人屬分為四大種，可以認為是人類學研究的開端。,在生物命名方面也

17、有杰出貢獻 林耐雙名法：1.全世界都采用拉丁文命名；2.屬名在前，用名詞，其第一個字母大寫，種名在后，用形容詞，其第一個字母除用人名作紀念等外一般小寫（林耐以后，學術(shù)界有一致同意改為一律小寫；3.雙名之后可以附加最初發(fā)現(xiàn)這種生物并加以定名的人名。 這樣雙名法簡明扼要地表達了分類上的屬種關(guān)系，例如按雙名法對獅、虎、豹命名應寫成： 動物 屬名 種名 普通名（俗名）

18、獅 Felis leo lion 虎 Felis tigris tiger 豹 Felis pardus leopard 雙名法具有很大的優(yōu)越性，被廣泛使用。1867年在巴黎舉行的第一次國際植物學會議上，受到與會代表的一致確認。1905年在維也納舉行的第二

19、次國際植物學會議上還規(guī)定：凡經(jīng)林耐命名的生物種都要以此為標準，以后命名新發(fā)現(xiàn)種也要采用林耐的雙名法，從而結(jié)束了生物學中物種名稱的混亂局面。,,評價 生物分類學之父 可同牛頓把宇宙中萬千種物體的運動歸納為簡明扼要的萬有引力定律相媲美。 將生物界比較有序地展現(xiàn)在人們面前，為進化論奠定了堅實的基礎(chǔ)。 將至高無上的人與猿同樣列入動物界中，非?？少F。將人、猿、半猿一起歸入哺乳綱的最高級，明確指出人類在動物界中的位置。是

20、林耐唯物、進化思想的反應。 也有嚴重缺陷，比如在思想上只注重了物種相互區(qū)別的一面，而忽略了相互聯(lián)系的一面。主張物種不變。 對于高等分類階元（門、綱、目、科）的認識比較模糊 在物種起源問題上，最初他是一個神創(chuàng)論者。在大量生物進化事實的沖擊下，晚年他的神創(chuàng)論觀點發(fā)生了動搖。在《自然系統(tǒng)》第10版中，他刪去了造物主創(chuàng)造的物種數(shù)目始終不變以及不能產(chǎn)生新物種的斷言。,林耐對生物學的主要貢獻在于增強了這門科學的整體性 。

21、 他首先用“種”的名稱，作為分類系統(tǒng)的基礎(chǔ)，種是彼此相象、似有共同起源的個體的總和，這些概念一直沿用至今。 他建立分類系統(tǒng)的技術(shù)，關(guān)于命名、描述、鑒定及同義詞等較為完整，以后很少修改補充。,文藝復興后的分類學的特點和貢獻： 著重于識別生物、區(qū)分種類，在此基礎(chǔ)上對生物正確命名，并按一定標準分門別類。 使表面看起來雜亂無章的生物界進行初步分類整理。使整個生物學術(shù)界在世界范圍內(nèi)實現(xiàn)了統(tǒng)一。 發(fā)現(xiàn)各類

22、生物存在著簡單和復雜，低等和高等的區(qū)別。,三、達爾文進化論對分類學的影響,達爾文進化論對分類學的發(fā)展有極大的影響，為人們指明了建立真正的自然分類系統(tǒng)的途徑。 1. 達爾文“共同由來”的理論表明，地球上形形色色的生物是演變而來，源于共同的祖先，物種和物種之間，以及屬之間和更高分類階元之間，具有或近或遠的親緣關(guān)系。分類學的目的就是要分析種間或?qū)匍g甚至更高分類階元之間的歷史關(guān)系，分析生物種系發(fā)育（系統(tǒng)發(fā)育）的歷史，以此為基礎(chǔ)建立生物的

23、自然分類系統(tǒng)。,,系統(tǒng)發(fā)育或種系發(fā)生（phylogeny)：各種生物都有自己的進化發(fā)展歷史，生物學中稱這段歷史為系統(tǒng)發(fā)育或種系發(fā)生。個體發(fā)育或個體發(fā)生（ontogeny）：將生物從一個生殖細胞例如受精卵發(fā)育成為成年個體的歷史稱為個體發(fā)育。,,2. 達爾文認為物種是一個群體，同一物種群體內(nèi)部的成員并不完全相同，物種是演變的，為后人研究物種的問題奠定了基礎(chǔ)。 3. 達爾文認為高等分類階元的物種位于進化系譜的一定位置上，并具有相互的關(guān)

24、系。影響后人探索物種演化系譜，建立系統(tǒng)演化樹，說明各門或門以下階元內(nèi)生物長期的進化過程，以及它們之間的相互關(guān)系，這是建立自然分類系統(tǒng)的基礎(chǔ)。,,,門綱目科甚至屬內(nèi)各種生物之間的進化關(guān)系，只有一小部分研究得比較清楚，絕大多數(shù)生物的進化關(guān)系則尚待研究。,,,4. 系統(tǒng)分類學代表人物：德國生物學家E·?？藸枺‥rnst Haeckel, 1834-1919) 5. 19世紀末，注重系統(tǒng)發(fā)育的分類學占據(jù)了統(tǒng)治地位，對建立自然分類

25、系統(tǒng)起了極大的促進作用。但是其方法主要是胚胎學和比較解剖學的方法，過于強調(diào)高等分類階元的分類，忽視屬和種之下的分類，忽視對自然事物的觀察整理分類，具有一定的局限性，到20世紀初，這種分類學開始走下坡路。,20世紀的分類學,1.特點 （1）多國科學家合作編撰世界性的動植物志； （2）分類學開始和其他學科相結(jié)合，如：遺傳學、生態(tài)學、地理學、細胞生物學、生理學和分子生物學； （3）研究的問題更加廣泛：不僅研究動植物的鑒

26、別、歸類和建立分類系統(tǒng)，而且研究物種形成、地理分布等進化問題。,,2. 新系統(tǒng)學,舊系統(tǒng)學 種從形態(tài)上確定種的概念很少涉及地理變異的意義許多種都是從單個或幾個標本辨識出來的,新系統(tǒng)學生物學物種定義代替形態(tài)學物種定義種的概念考慮到生態(tài)的、地理的、遺傳的等多方面因素以足夠的標本為代表的種群（系列的標本）,,3 對最高分類階元的認識 隨

27、著對原核生物和真核生物本質(zhì)的認識，R·A·魏塔爾于60年代后提出無界說：動物界、植物界、真菌界、原生生物界和原核生物界。突出了生物演化的階段性，強調(diào)了動物界、植物界、真菌界作為真核生物三大分支發(fā)展的方向，以及相互關(guān)系。,4.DNA序列作為分類標準的興起設想直接用遺傳型作為分類標準 20世紀五六十年代，有人考慮用染色體作為分類標準 DNA總量的差異并不反映進化關(guān)系。染色體更是如此，例如被子植物Hapl

28、opappus gracilis的染色體2N=4，Poa litorosa（一種早熟禾） 2N=256； 染色體的多寡與形態(tài)特征缺乏相應的關(guān)系。 有些種的染色體，在同一種內(nèi)也不一致，如草地碎米薺（Cardamine prateasis）的2N=16，24，28，30，32，38，40，42~55，56，60，64，73，56~80，84，88，90等都有，這些染色體的變動與形態(tài)、生態(tài)特征、地理分布等都無明確聯(lián)系。