第11章分类的基本原理和方法.ppt
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1、第11章 分类的基本原理和方法,内容提要 一、分类学的任务及发展水平 二、物种概念(species concept) 三、分类特征(taxonomic character) 四、动物命名法规(code of zoological nomenclture) 五、系统发育学说(Phylogenetics) 支序系统学(cladistics) 数值分类学(phenetics) 综合系统学(synthetic systematics),我国第一代著名鱼类学家,秉志(18861965),朱元鼎(18961986),伍献文(19001985),张春霖(1897-1963),一、分类学的任务及发展水平,分类
2、学有大基本任务 相应地分个发展水平,一是 识别、描记和命名物种(人类户籍) 鉴定(identification) 分类学 遵循的原则动物命名法规,二是 建立分类系统(社会管理的行政区划) 分类(classification) 分类学,鱼类的主要分类系统 Muller,1844 Regan,1900,1926 Jorden,1923 Berg,1940,1955 Greenwood et al,1966 Rass et al,1971 Nelson,1994,2005,三是 研究类群间的亲缘关系及其起源和演化(历史) 系统发育(phylogeny) 分类学 理论和方法系统发育学说,分类学(tax
3、onomy or classification)一般包括和两个分类水平 系统学(systematics):包括所有这部分内容,二、物种概念species concept,Linnaeans Hierarchy 界 Kingdom 门 Phylum 纲 Class 目 Order 科 Family 属 Genus 种 Species 最基本的单位,物种是分类学研究的最主要对象 物种概念是分类学的基本问题 没有共同的物种概念,就没有共同的基础去讨论相关的科学问题 但物种概念还有许多争论,并没有一个普遍被接受的定义,1 早期的物种概念 17世纪以前,科学家并不知道物种的生物学意义。 他们认为:凡属于
4、同一物种的个体都具有相同的本质,而相同本质的存在是根据相似性推导出来的。 相似性是一条“不可言传,只能意会”的含糊标准。,2 本质论的物种概念 代表人物:瑞典植物学家林奈 包含四个含义: (1)物种是由具有同一本质的相似个体组成的 (2)物种之间可以依据不连续性相互分开 (3)每个物种始终不变 (4)即使有变异也有严格的限制,3 近代的物种概念 Mayden (1997)发现至少有24个不同的物种定义 可归纳为:表征的、生物学的、进化论的、生态学的、系统学的。,1)表征phenotypic或 形态学morphological物种概念,认为物种的形态是固定不变的 把接近于模式标本的一些个体归属为
5、同一个种,即形态学种。 现在,理论上认同形态学物种概念的已较少,但实际工作中仍常用,2)生物学物种概念,Mayr(1961)提出的生物学物种概念 即“物种是一群可以互相交配的自然群体,与其它群体在生殖上是隔离的” 在脊椎动物学中较流行 但在植物及低等动物中少用,3)进化论物种概念,Simpson ()认为物种应以血统概念为基础,提出了进化论物种概念 其定义大致为“物种是一个祖裔种群的单独谱系,具有自己的进化趋向和历史因缘” 这一概念分类学中难用,主要用在分类学,4 物种的最新解释metapopulation,Metapopulation:集合种群或异质种群,空间生态学概念 定义庞杂繁多,但内核
6、基本相同 牛津生态学词典(1998):由同一物种组成的一个种群群体,这些种群同时存在,但又处于不同空间。 或指在相对独立的地理区域内,在空间上相互隔离,但又有功能联系的、多个局部种群组成的种群镶嵌系统。,对目前物种概念使用状况的理解与体会: 分类鉴定:形态学概念 生产利用:生物学概念 分类学:进化论概念 鱼类保护:metapopulation,三、常用的分类特征,特征(character)是分类的依据 原则上,所有特征都可作为分类的指标 但首先要分清特征的同源和同功关系 只有同源特征才可相互比较,同源(homologue)特征,指基本结构和胚胎发育来源相同的构造 如鱼的鳔与人的肺 虽然其形状与
7、功能不同 但都是原肠胚突出而成,是同源。,同功(analogue)特征,指功能相同的器官 如鱼的鳃与人的肺 其功能都为呼吸 但构造和来源不同 鳃来自外胚层、肺来自内胚层,1、形态特征,最直观最常用的特征 早期的分类学大都仅依据外部形态特征 外部形态特征: 可数、可量、定性 内部形态特征(高级阶元),2、细胞学特征,上世纪年代随着细胞生物学的发展而出现 年代与系统学结合形成了一门新的学科细胞分类学 常用的细胞学特征有2方面,核型(karyotype) 染色体的表型特征 主要包括染色体的数目和类型 染色体大小和形态,带型(banding pattern) 染色体臂上的结构特征 常用的有C带、G带、
8、Q带和银染等,3、生化特征,生物体内的生化物质包括 代谢物质和带信息物质 初级代谢物:从环境吸入或中间代谢产物,如无机物、氨基酸、单糖等。不稳定,少用 次级代谢物:由体内酶系催化合成,较稳定,应用较广(植物化学分类学),带信息物质:DNA、RNA和蛋白质 分别称初级、次级和三级信息分子 目前最时新的分类特征 新学科分子系统学(molecular systematics),获取生化特征的方法已有几十种,主要有2大类: 一是直接测序:即直接测定分子的序列,产生性状数据。 信息量最大、最精确的分子系统学数据,二是间接测序:测定信息分子的多态性,再根据一定的理论假设,由统计方法推断遗传差异(序列差异)
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