Lær hvordan dyr klassificeres

I århundreder har praksis med at navngive og klassificere levende organismer i grupper været en integreret del af studiet af naturen. Aristoteles (384BC-322BC) udviklede den første kendte metode til klassificering af organismer, gruppering organismer ved hjælp af deres transportmidler som luft, land og vand. En række andre naturforskere fulgte med andre klassificeringssystemer. Men det var den svenske botaniker, Carolus (Carl) Linné (1707-1778), der betragtes som pioneren inden for moderne taksonomi.

I hans bog Systema Naturae, først udgivet i 1735, introducerede Carl Linné en temmelig smart måde at klassificere og navngive organismer på. Dette system, nu omtalt som Linnæisk taksonomi, har været vant til forskellige omfang lige siden.

Linnæisk taksonomi kategoriserer organismer i et hierarki af kongeriger, klasser, ordrer, familier, slægter, og arter baseret på delte fysiske egenskaber. Kategorien filum blev tilføjet senere til klassificeringsskemaet som et hierarkisk niveau lige under kongeriget.

Grupper øverst i hierarkiet (kongerige, filum, klasse) har bredere definition og indeholder en større antal organismer end de mere specifikke grupper, der er lavere i hierarkiet (familier, slægter, arter).

Ved at tildele hver gruppe organismer til et kongerige, filum, klasse, familie, slægt og arter, kan de derefter karakteriseres unikt. Deres medlemskab af en gruppe fortæller os om de træk, de deler med andre medlemmer af gruppen, eller de træk, der gør dem unikke i sammenligning med organismer i grupper, som de ikke hører til.

Mange videnskabsmænd bruger stadig det linjaiske klassificeringssystem i nogen grad i dag, men det er ikke længere den eneste metode til gruppering og karakterisering af organismer. Forskere har nu mange forskellige måder at identificere organismer og beskrive, hvordan de forholder sig til hinanden.

For bedst at forstå videnskaben om klassificering vil det hjælpe med først at undersøge et par grundlæggende udtryk:

• klassifikation - systematisk gruppering og navngivning af organismer baseret på delte strukturelle ligheder, funktionelle ligheder eller evolutionær historie
• taksonomi - videnskaben om klassificering af organismer (beskrivelse, navngivning og kategorisering af organismer)
• systematik - studiet af livets mangfoldighed og forholdet mellem organismer

Med en forståelse af klassificering, taksonomiog systematik, kan vi nu undersøge de forskellige typer klassificeringssystemer, der er tilgængelige. For eksempel kan du klassificere organismer i henhold til deres struktur og placere organismer, der ligner de samme i samme gruppe. Alternativt kan du klassificere organismer i henhold til deres evolutionshistorie og placere organismer, der har en fælles aner i samme gruppe. Disse to tilgange kaldes fænetik og cladistik og er defineret som følger:

• phenetics - en metode til klassificering af organismer, der er baseret på deres generelle lighed i fysiske egenskaber eller andre observerbare egenskaber (den tager ikke phylogeny hensyn til)
• cladistics - en analysemetode (genetisk analyse, biokemisk analyse, morfologisk analyse), der bestemmer forholdet mellem organismer, der udelukkende er baseret på deres evolutionære historie

Generelt bruger Linnæisk taksonomi phenetics at klassificere organismer. Dette betyder, at den er afhængig af fysiske egenskaber eller andre observerbare træk for at klassificere organismer og overvejer den organisations evolutionshistorie. Men husk, at lignende fysiske egenskaber ofte er et produkt fra delt evolutionær historie, så Linnæisk taksonomi (eller fænetik) undertiden afspejler den evolutionære baggrund for en gruppe af organismer.

cladistics (også kaldet fylogenetik eller fylogenetisk systematik) ser på organismernes evolutionshistorie for at danne den underliggende ramme for deres klassificering. Cladistics adskiller sig derfor fra fænomener, i det den er baseret på fylogeni (den evolutionshistorie for en gruppe eller afstamning), ikke på observation af fysiske ligheder.

Når de karakteriserer den evolutionshistorie for en gruppe organismer, udvikler forskere trælignende diagrammer kaldet cladogrammer. Disse diagrammer består af en række grene og blade, der repræsenterer udviklingen af ​​grupper af organismer gennem tiden. Når en gruppe opdeles i to grupper, viser cladogrammet en knude, hvorefter grenen derefter fortsætter i forskellige retninger. Organismer er placeret som blade (i enderne af grenene).

Biologisk klassificering er i en kontinuerlig flux-tilstand. Når vores viden om organismer udvides, får vi en bedre forståelse af ligheder og forskelle mellem forskellige grupper af organismer. Til gengæld formner disse ligheder og forskelle, hvordan vi tildeler dyr til de forskellige grupper (taxa).

taxon (Pl. taxa) - taksonomisk enhed, en gruppe organismer, der er blevet navngivet

Opfindelsen af ​​mikroskopet i midten af ​​det sekstende århundrede afslørede en minut verden fyldt med utallige nye organismer, der tidligere var undgået klassificering, fordi de var for små til at se med de nøgne øje.

Gennem det forløbne århundrede er hurtige fremskridt inden for udvikling og genetik (såvel som en række relaterede felter som cellebiologi, molekylærbiologi, molekylær genetik og biokemi, for blot at nævne nogle få) omformer konstant vores forståelse af, hvordan organismer forholder sig til hinanden og kaster nyt lys over tidligere klassifikationer. Videnskaben omorganiserer konstant grene og blade af livets træ.

De store ændringer i en klassificering, der er sket gennem taksonomiens historie, kan bedst være forstået ved at undersøge, hvordan taksterne på det højeste niveau (domæne, kongerige, filum) har ændret sig igennem historie.

Taxonomiens historie strækker sig tilbage til det 4. århundrede f.Kr., til tiderne af Aristoteles og før. Siden de første klassificeringssystemer opstod, der delte livets verden i forskellige grupper med forskellige forhold, har forskere kæmpet for at holde klassificering synkroniseret med videnskabelig beviser.

De følgende afsnit giver et resumé af de ændringer, der har fundet sted på det højeste niveau af biologisk klassificering gennem taksonomiens historie.

Klassificeringssystem baseret på: Observation (fænetik)

Aristoteles var blandt de første til at dokumentere opdelingen af ​​livsformer i dyr og planter. Aristoteles klassificerede dyr efter observation, for eksempel definerede han grupper på højt niveau af dyr efter om de havde rødt blod eller ikke (dette afspejler groft fordelingen mellem anvendte hvirveldyr og hvirvelløse dyr i dag).

• plantae - planter
• Animalia - dyr

Klassificeringssystem baseret på: Observation (fænetik)

Det tre kongerige-system, der blev indført af Ernst Haeckel i 1894, afspejlede de mangeårige to kongeriger (Plantae og Animalia), der kan tilskrevet Aristoteles (måske før) og tilføjet tredje rige, Protista, der inkluderede encellede eukaryoter og bakterier (prokaryoter).

• plantae - planter (for det meste autotrofiske, multicellulære eukaryoter, reproduktion med sporer)
• Animalia - dyr (heterotrofisk, multicellulær eukaryoter)
• Protista - encellede eukaryoter og bakterier (prokaryoter)

Klassificeringssystem baseret på: Observation (fænetik)

Den vigtige ændring, der blev indført ved dette klassificeringssystem, var introduktionen af ​​Kingdom Bacteria. Dette afspejlede den voksende forståelse af, at bakterier (enkeltcellede prokaryoter) var meget forskellig fra encellede eukaryoter. Tidligere blev encellede eukaryoter og bakterier (enkeltcellede prokaryoter) grupperet i Kingdom Protista. Men Copeland hævede Haeckels to Protista-phyla til kongeriget.

• plantae - planter (for det meste autotrofiske, multicellulære eukaryoter, reproduktion med sporer)
• Animalia - dyr (heterotrofisk, multicellulær eukaryoter)
• Protista - encellede eukaryoter (mangler væv eller omfattende cellulær differentiering)
• Bakterie - bakterier (enkeltcellede prokaryoter)

Klassificeringssystem baseret på: Observation (fænetik)

Robert Whittakers klassificeringsplan fra 1959 føjede det femte kongerige til Copelands fire kongeriger, Kingdom Fungi (single og multi-cellular osmotrophic eukaryotes)

• plantae - planter (for det meste autotrofiske, multicellulære eukaryoter, reproduktion med sporer)
• Animalia - dyr (heterotrofisk, multicellulær eukaryoter)
• Protista - encellede eukaryoter (mangler væv eller omfattende cellulær differentiering)
• Monera - bakterier (enkeltcellede prokaryoter)
• Svampe (enkelt- og multicellulære osmotrofiske eukaryoter)

Klassificeringssystem baseret på: Evolution og molekylær genetik (Cladistics / Phylogeny)

I 1977 udvidede Carl Woese Robert Whittaker's Five Kingdoms til at erstatte Kingdom Kingdom-bakterier med to kongeriger, Eubacteria og Archaebacteria. Archaebacteria adskiller sig fra Eubacteria i deres genetiske transkription og translationsprocesser (i Archaebacteria, transkription og translation lignede mere eukaryoter). Disse kendetegn blev vist ved molekylær genetisk analyse.

• plantae - planter (for det meste autotrofiske, multicellulære eukaryoter, reproduktion med sporer)
• Animalia - dyr (heterotrofisk, multicellulær eukaryoter)
• eubakterier - bakterier (enkeltcellede prokaryoter)
• archaebacteria - prokaryoter (adskiller sig fra bakterier i deres genetiske transkription og translation, mere ligner eukaryoter)
• Protista - encellede eukaryoter (mangler væv eller omfattende cellulær differentiering)
• Svampe - enkelt- og multicellulære osmotrofiske eukaryoter

Klassificeringssystem baseret på: Evolution og molekylær genetik (Cladistics / Phylogeny)

I 1990 fremsatte Carl Woese et klassificeringsskema, der i høj grad revideret af tidligere klassificeringsordninger. Det tre-domænesystem, han foreslog, er baseret på molekylærbiologiske studier og resulterede i placeringen af ​​organismer i tre domæner.

• Bakterie
• Archaea
• Eukarya