Paveletz
09-14-2005, 14:46
Przypuszczalnie od początku swojego istnienia, człowiek prowadził obserwacje otaczającej go przyrody. Na początku, wnioski z tych obserwacji miały charakter czysto praktyczny i umożliwiały przeżycie w rządzącym się twardymi prawami świecie. Już w czasach gdy szczytem osiągnięć naukowych było wynalezienie ognia, nasi przodkowie umieli wskazać podstawowe wykazujące wspólne cechy grupy żywych organizmów. Ujmując żartobliwie, były to przypuszczalnie dwie zasadnicze grupy: organizmy które "się zjada" i analogicznie "organizmy przez które można być zjedzonym".
Z czasem zostały zapewne dostrzeżone także inne cechy, mniej oczywiste z praktycznego punktu widzenia. Były one przypuszczalnie związane głównie z trybem i środowiskiem życia danego organizmu i wynikającą z tego charakterystyczną budową ciała. Pierwsze próby stworzenia uproszczonych systemów klasyfikujących organizmy podjęto już w starożytności*. Oczywiście, z uwagi na stan ówczesny wiedzy i wynikające z niego stosowanie nieprecyzyjnego, uogólniającego nazewnictwa nie mogły one w pełni opisać różnorodności świata żywych organizmów.
Dopiero prace XVIII wiecznego szwedzkiego profesora botanika i lekarza, doktora Karl'a von Linnaeus'a (1707-1778) a w szczególności dzieło "Systema Naturae" opisujące nakreślony przez niego system klasyfikacji organizmów i utrwalające stosowanie binominalnego (dwuimiennego) nazewnictwa biologicznego, stworzyło podstawy nauki zwanej systematyką.
Systematyka zajmuje się kompleksowym badaniem** i określaniem pokrewieństwa pomiędzy organizmami na podstawie występujących pomiędzy nimi podobieństw i różnic. Badaniu podlegają zarówno obecnie żyjące gatunki jak i gatunki wymarłe oraz zachodzące pomiędzy nimi relacje.
W efekcie badań będących przedmiotem systematyki powstała złożona hierarchiczna struktura kategorii klasyfikacyjnych organizmów. Organizmy wykazujące na tyle wysoki stopień podobieństwa że można je wyróżnić i zaklasyfikować do pewnej kategorii systematycznej nazywamy taksonem. Taksonomia jest więc dziedziną zajmującą się klasyfikowaniem poszczególnych taksonów w hierarchii systematycznej oraz badaniem występujących pomiędzy nimi powiązań.
Zasady tworzenia nazw systematycznych określają specjalne kodeksy. Ilość i rodzaj kategorii tworzących hierarchię systematyczną jest ściśle określony. W uzasadnionych przypadkach mogą być tworzone poziomy pośrednie poprzez dodanie do istniejącej kategorii przedrostka nad-(super) dla określenia poziomu nadrzędnego lub pod-(sub) dla określenia poziomu podrzędnego. Należy pamiętać, że w terminologii systematycznej roślin i zwierząt występują pewne różnice i niektóre nazwy kategorii mają zastosowanie jedynie w stosunku do jednej z wymienionych grup.
Obecnie używa się głównie następujących kategorii systematycznych (dla zwierząt): Królestwo (regnum), Typ (phylum), Gromada (divisio), Rząd (ordo), Rodzina (familia), Podrodzina (subfamilia), Rodzaj (genus), Gatunek (species), Podgatunek (subspecies), Odmiana (varietas), Forma (forma).
Podstawową jednostką systematyczną jest gatunek***. Kategorie nadrzędne w stosunku do gatunku nazywamy kategoriami wyższymi. Obecnie stosowane jest powszechnie nazewnictwo binominalne, tak więc precyzyjne określenie nazwy gatunkowej wymaga podania nazwy rodzaju i nazwy gatunku oraz tzw. świadectwa. Świadectwo jest to zwykle nazwisko (lub rzadziej zespół nazwisk) opisującego dany gatunek oraz rok dokonania opisu. Zapis w takiej formie eliminuje powstawanie w nazewnictwie ewentualnych synonimów. Należy dodać że pomysł binominalnego nazewnictwa został przez Linnaeus'a zapożyczony z wcześniejszych prac szwajcarskiego lekarza, anatoma i botanika Gaspard'a. Bauhin'a (1560-1624).
Niezależnie od binominalnego systemu nazewnictwa wciąż funkcjonują także potoczne (ang. common) nazwy "gatunków", używane niejednokrotnie do określania całych grup organizmów. Mają one często korzenie w nazewnictwie ludowym lub jak np. w akwarystyce ogólnie przyjętym slangu środowiskowym. Klasycznym przykładem jest określenie "glonojad" pod którym może się kryć zarówno Zbrojnik niebieski (Ancistrus dolichopterus, Kner 1854) jak i dowolna ryba z rodziny Loricariidae, w tym również gatunki z grupy "L". Stosowanie potocznego nazewnictwa może prowadzić więc do wielu nieporozumień.
* -Twórcą pierwszego układu klasyfikacyjnego organizmów był Arystoteles (384-322 p.n.e.) Wierny zasadzie że tylko poprzez obserwację form żywych w ich naturalnym środowisku można prawidłowo określić prawa nimi rządzące oraz ich prawdziwą naturę, dokonał opisów ponad pół tysiąca gatunków zwierząt. Uczony przyjął także w swoich badaniach metodę celowości (teleologia) przez którą rozumiał że każdy byt posiada swój życiowy cel któremu wszystkie jego przejawy, w tym i jego budowa anatomiczna oraz fizjologia są ściśle podporządkowane. Stosując kryteria porównawcze a także doszukując się filozoficznego sensu zróżnicowania świata żywych organizmów stworzył hierarchiczną strukturę bytów. W Arystotelowskiej klasyfikacji niektóre reguły nie były ściśle określone (np. wyodrębnianie taksonów) co powodowało w efekcie niespójność całego układu.
** -Mimo, że główny cel systematyki pozostał niezmieniony, na przestrzeni lat wraz z rozwojem wiedzy i postępem w dziedzinie technik badawczych zasady którymi posługiwano się w określaniu miejsca w hierarchii danego organizmu ulegały ciągłym przeobrażeniom.
Pod koniec XVIII wieku w badaniach zastosowano analizę danych z anatomii porównawczej i embriologii. W roku 1809 w dziele "Filozofia zoologii" francuski botanik i chemik Jean Baptiste de Monet de Lamarck (1744 -1829) sformułował pierwszą naukową teorię ewolucji. Teoria Lamarc'a zwana także teorią transmutacji zakładała stałe dążenie organizmów do uzyskiwania tych cech, które prowadzą do jak najlepszego dostosowania się do warunków życia w naturalnym środowisku. Uzyskane w procesie dostosowywania się organizmów cechy są następnie przekazywanie kolejnym pokoleniom. Spostrzeżenia Lamarck'a wskazywały na istnienie naturalnej hierarchii klasyfikacji organizmów. Pod koniec XIX wieku Karol Darwin (1809 -1882) ogłaszając swoją teorię ewolucji ostatecznie wykazał, że naturalna hierarchia istnieje i jest bezpośrednią konsekwencją stałego ewoluowania świata organicznego. Podstawą do właściwej klasyfikacji w hierarchii systematycznej stało się więc poszukiwanie pochodzenia ewolucyjnego poszczególnych grup organizmów czyli ich filogenezy (ang. phylogenesis).
Obecnie, przy ustalaniu hierarchii naturalnej uwzględnia się oprócz podstawowych danych anatomicznych, embriologicznych i paleontologicznych, także informacje o cechach biochemicznych i genetycznych organizmu. Największe znaczenie mają dane genetyczne (hybrydyzacja DNA , sekwencjonowanie DNA). Generalnie, bez względu na typ analizowanych informacji, funkcjonują dzisiaj trzy główne metody badawcze: klasyczna systematyka ewolucyjna, systematyka filogenetyczna (kladystyka) i fenetyka.
Klasyczna systematyka ewolucyjna opiera się na równoczesnej analizie anatomoporównawczej, embriologicznej i paleontologicznej (tzw. zasada potrójnego paralelizmu). Fenetyka bazuje na matematycznej ocenie wszystkich możliwych podobieństw i różnic pomiędzy badanymi taksonami. Metoda ta prowadzi do łączenia w grupy form podobnych do siebie, ale często zupełnie ze sobą niespokrewnionych.
Trzecia metoda, systematyka filogenetyczna jest oparta na zasadach analizy kladystycznej tzn. klasyfikacji opartej tylko i wyłącznie na pokrewieństwie. Najważniejszym pojęciem w tej metodzie jest klad, czyli organizmy mające wspólnego przodka. Stosunki pokrewieństwa pomiędzy taksonami i porządek w którym ulegały one specjacji graficznie reprezentuje tzw. kladogram. Informacje zawarte w kladogramie uzupełnione o sekwencje przodków i potomków można graficznie przedstawić w postaci drzewa filogenetycznego (drzewo genealogiczne którego pień reprezentuje wspólnego przodka, rozgałęzienia pokrewieństwa taksonów oraz czas ich powstania a długość gałęzi i kąty pomiędzy nimi dynamikę zmian w potomnych liniach). Należy wspomnieć, że kladystyka staje się obecnie wiodącą metodą badawczą.
*** -Pojęcie gatunku jako podstawowej jednostki systematycznej wprowadził angielski XVII biolog John Ray (1628-1705). Według Ray'a gatunek jest rozumiany jako grupa osobników wykazująca pomiędzy sobą takie podobieństwo, jakie wykazuje potomstwo w stosunku do rodziców.
Z czasem zostały zapewne dostrzeżone także inne cechy, mniej oczywiste z praktycznego punktu widzenia. Były one przypuszczalnie związane głównie z trybem i środowiskiem życia danego organizmu i wynikającą z tego charakterystyczną budową ciała. Pierwsze próby stworzenia uproszczonych systemów klasyfikujących organizmy podjęto już w starożytności*. Oczywiście, z uwagi na stan ówczesny wiedzy i wynikające z niego stosowanie nieprecyzyjnego, uogólniającego nazewnictwa nie mogły one w pełni opisać różnorodności świata żywych organizmów.
Dopiero prace XVIII wiecznego szwedzkiego profesora botanika i lekarza, doktora Karl'a von Linnaeus'a (1707-1778) a w szczególności dzieło "Systema Naturae" opisujące nakreślony przez niego system klasyfikacji organizmów i utrwalające stosowanie binominalnego (dwuimiennego) nazewnictwa biologicznego, stworzyło podstawy nauki zwanej systematyką.
Systematyka zajmuje się kompleksowym badaniem** i określaniem pokrewieństwa pomiędzy organizmami na podstawie występujących pomiędzy nimi podobieństw i różnic. Badaniu podlegają zarówno obecnie żyjące gatunki jak i gatunki wymarłe oraz zachodzące pomiędzy nimi relacje.
W efekcie badań będących przedmiotem systematyki powstała złożona hierarchiczna struktura kategorii klasyfikacyjnych organizmów. Organizmy wykazujące na tyle wysoki stopień podobieństwa że można je wyróżnić i zaklasyfikować do pewnej kategorii systematycznej nazywamy taksonem. Taksonomia jest więc dziedziną zajmującą się klasyfikowaniem poszczególnych taksonów w hierarchii systematycznej oraz badaniem występujących pomiędzy nimi powiązań.
Zasady tworzenia nazw systematycznych określają specjalne kodeksy. Ilość i rodzaj kategorii tworzących hierarchię systematyczną jest ściśle określony. W uzasadnionych przypadkach mogą być tworzone poziomy pośrednie poprzez dodanie do istniejącej kategorii przedrostka nad-(super) dla określenia poziomu nadrzędnego lub pod-(sub) dla określenia poziomu podrzędnego. Należy pamiętać, że w terminologii systematycznej roślin i zwierząt występują pewne różnice i niektóre nazwy kategorii mają zastosowanie jedynie w stosunku do jednej z wymienionych grup.
Obecnie używa się głównie następujących kategorii systematycznych (dla zwierząt): Królestwo (regnum), Typ (phylum), Gromada (divisio), Rząd (ordo), Rodzina (familia), Podrodzina (subfamilia), Rodzaj (genus), Gatunek (species), Podgatunek (subspecies), Odmiana (varietas), Forma (forma).
Podstawową jednostką systematyczną jest gatunek***. Kategorie nadrzędne w stosunku do gatunku nazywamy kategoriami wyższymi. Obecnie stosowane jest powszechnie nazewnictwo binominalne, tak więc precyzyjne określenie nazwy gatunkowej wymaga podania nazwy rodzaju i nazwy gatunku oraz tzw. świadectwa. Świadectwo jest to zwykle nazwisko (lub rzadziej zespół nazwisk) opisującego dany gatunek oraz rok dokonania opisu. Zapis w takiej formie eliminuje powstawanie w nazewnictwie ewentualnych synonimów. Należy dodać że pomysł binominalnego nazewnictwa został przez Linnaeus'a zapożyczony z wcześniejszych prac szwajcarskiego lekarza, anatoma i botanika Gaspard'a. Bauhin'a (1560-1624).
Niezależnie od binominalnego systemu nazewnictwa wciąż funkcjonują także potoczne (ang. common) nazwy "gatunków", używane niejednokrotnie do określania całych grup organizmów. Mają one często korzenie w nazewnictwie ludowym lub jak np. w akwarystyce ogólnie przyjętym slangu środowiskowym. Klasycznym przykładem jest określenie "glonojad" pod którym może się kryć zarówno Zbrojnik niebieski (Ancistrus dolichopterus, Kner 1854) jak i dowolna ryba z rodziny Loricariidae, w tym również gatunki z grupy "L". Stosowanie potocznego nazewnictwa może prowadzić więc do wielu nieporozumień.
* -Twórcą pierwszego układu klasyfikacyjnego organizmów był Arystoteles (384-322 p.n.e.) Wierny zasadzie że tylko poprzez obserwację form żywych w ich naturalnym środowisku można prawidłowo określić prawa nimi rządzące oraz ich prawdziwą naturę, dokonał opisów ponad pół tysiąca gatunków zwierząt. Uczony przyjął także w swoich badaniach metodę celowości (teleologia) przez którą rozumiał że każdy byt posiada swój życiowy cel któremu wszystkie jego przejawy, w tym i jego budowa anatomiczna oraz fizjologia są ściśle podporządkowane. Stosując kryteria porównawcze a także doszukując się filozoficznego sensu zróżnicowania świata żywych organizmów stworzył hierarchiczną strukturę bytów. W Arystotelowskiej klasyfikacji niektóre reguły nie były ściśle określone (np. wyodrębnianie taksonów) co powodowało w efekcie niespójność całego układu.
** -Mimo, że główny cel systematyki pozostał niezmieniony, na przestrzeni lat wraz z rozwojem wiedzy i postępem w dziedzinie technik badawczych zasady którymi posługiwano się w określaniu miejsca w hierarchii danego organizmu ulegały ciągłym przeobrażeniom.
Pod koniec XVIII wieku w badaniach zastosowano analizę danych z anatomii porównawczej i embriologii. W roku 1809 w dziele "Filozofia zoologii" francuski botanik i chemik Jean Baptiste de Monet de Lamarck (1744 -1829) sformułował pierwszą naukową teorię ewolucji. Teoria Lamarc'a zwana także teorią transmutacji zakładała stałe dążenie organizmów do uzyskiwania tych cech, które prowadzą do jak najlepszego dostosowania się do warunków życia w naturalnym środowisku. Uzyskane w procesie dostosowywania się organizmów cechy są następnie przekazywanie kolejnym pokoleniom. Spostrzeżenia Lamarck'a wskazywały na istnienie naturalnej hierarchii klasyfikacji organizmów. Pod koniec XIX wieku Karol Darwin (1809 -1882) ogłaszając swoją teorię ewolucji ostatecznie wykazał, że naturalna hierarchia istnieje i jest bezpośrednią konsekwencją stałego ewoluowania świata organicznego. Podstawą do właściwej klasyfikacji w hierarchii systematycznej stało się więc poszukiwanie pochodzenia ewolucyjnego poszczególnych grup organizmów czyli ich filogenezy (ang. phylogenesis).
Obecnie, przy ustalaniu hierarchii naturalnej uwzględnia się oprócz podstawowych danych anatomicznych, embriologicznych i paleontologicznych, także informacje o cechach biochemicznych i genetycznych organizmu. Największe znaczenie mają dane genetyczne (hybrydyzacja DNA , sekwencjonowanie DNA). Generalnie, bez względu na typ analizowanych informacji, funkcjonują dzisiaj trzy główne metody badawcze: klasyczna systematyka ewolucyjna, systematyka filogenetyczna (kladystyka) i fenetyka.
Klasyczna systematyka ewolucyjna opiera się na równoczesnej analizie anatomoporównawczej, embriologicznej i paleontologicznej (tzw. zasada potrójnego paralelizmu). Fenetyka bazuje na matematycznej ocenie wszystkich możliwych podobieństw i różnic pomiędzy badanymi taksonami. Metoda ta prowadzi do łączenia w grupy form podobnych do siebie, ale często zupełnie ze sobą niespokrewnionych.
Trzecia metoda, systematyka filogenetyczna jest oparta na zasadach analizy kladystycznej tzn. klasyfikacji opartej tylko i wyłącznie na pokrewieństwie. Najważniejszym pojęciem w tej metodzie jest klad, czyli organizmy mające wspólnego przodka. Stosunki pokrewieństwa pomiędzy taksonami i porządek w którym ulegały one specjacji graficznie reprezentuje tzw. kladogram. Informacje zawarte w kladogramie uzupełnione o sekwencje przodków i potomków można graficznie przedstawić w postaci drzewa filogenetycznego (drzewo genealogiczne którego pień reprezentuje wspólnego przodka, rozgałęzienia pokrewieństwa taksonów oraz czas ich powstania a długość gałęzi i kąty pomiędzy nimi dynamikę zmian w potomnych liniach). Należy wspomnieć, że kladystyka staje się obecnie wiodącą metodą badawczą.
*** -Pojęcie gatunku jako podstawowej jednostki systematycznej wprowadził angielski XVII biolog John Ray (1628-1705). Według Ray'a gatunek jest rozumiany jako grupa osobników wykazująca pomiędzy sobą takie podobieństwo, jakie wykazuje potomstwo w stosunku do rodziców.