生物分類學(xué)

生物分類學(xué)是研究生物分類的方法和原理的生物學(xué)分支。分類就是遵循分類學(xué)原理和方法，對(duì)生物的各種類群進(jìn)行命名和等級(jí)劃分。

　　地球上現(xiàn)生的物種以百萬計(jì)，千變?nèi)f化，各不相同，如果不予分類，不立系統(tǒng)，便無從認(rèn)識(shí)，難以研究利用。分類的對(duì)象是形形色色的種類，都是進(jìn)化的產(chǎn)物。因而從理論意義上說，分類學(xué)是生物進(jìn)化的歷史總結(jié)。

　　分類學(xué)是綜合性學(xué)科。生物學(xué)的各個(gè)分支，從古老的形態(tài)學(xué)到現(xiàn)代分子生物學(xué)的新成就，都可吸取為分類依據(jù)。分類學(xué)亦有其自己的分支學(xué)科，如以染色體為依據(jù)的細(xì)胞分類學(xué)，以血清反應(yīng)為依據(jù)的血清分類學(xué)，以化學(xué)成分為依據(jù)的化學(xué)分類學(xué)，等等。動(dòng)物、植物和細(xì)菌，作為三門分類學(xué)，各有其特點(diǎn)；病毒分類則尚未正式采用雙名制和階元系統(tǒng)。

生物分類學(xué)的歷史

　　人類在很早以前就能識(shí)別物類，給以名稱。漢初的《爾雅》把動(dòng)物分為蟲、魚、鳥、獸4類：蟲包括大部分無脊椎動(dòng)物；魚包括魚類、兩棲類、爬行類等低級(jí)脊椎動(dòng)物及鯨和蝦、蟹、貝類等，鳥是鳥類；獸是哺乳動(dòng)物。這是中國(guó)古代最早的動(dòng)物分類，四類名稱的產(chǎn)生時(shí)期看來不晚于西周。這個(gè)分類，和林奈的六綱系統(tǒng)比較，只少了兩棲和蠕蟲兩個(gè)綱。

　　古希臘哲學(xué)家亞里士多德采取性狀對(duì)比的方法區(qū)分物類，如把熱血?jiǎng)游餁w為一類，以與冷血?jiǎng)游锵鄥^(qū)別。他把動(dòng)物按構(gòu)造的完善程度依次排列，給人以自然階梯的概念。

　　17世紀(jì)末，英國(guó)植物學(xué)者雷曾把當(dāng)時(shí)所知的植物種類，作了屬和種的描述，所著《植物研究的新方法》是林奈以前的一本最全面的植物分類總結(jié)，雷還提出“雜交不育”作為區(qū)分物種的標(biāo)準(zhǔn)。

　　近代分類學(xué)誕生于18世紀(jì)，它的奠基人是瑞典植物學(xué)者林奈。林奈為分類學(xué)解決了兩個(gè)關(guān)鍵問題：第一是建立了雙名制，每一物種都給以一個(gè)學(xué)名，由兩個(gè)拉丁化名詞所組成，第一個(gè)代表屬名，第二個(gè)代表種名。第二是確立了階元系統(tǒng)，林奈把自然界分為植物、動(dòng)物和礦物三界，在動(dòng)植物界下，又設(shè)有綱、目、屬、種四個(gè)級(jí)別，從而確立了分類的階元系統(tǒng)。

　　每一物種都隸屬于一定的分類系統(tǒng)，占有一定的分類地位，可以按階元查對(duì)檢索。林奈在1753年印行的《植物種志》和1758年第10版《自然系統(tǒng)》中首次將階元系統(tǒng)應(yīng)用于植物和動(dòng)物。這兩部經(jīng)典著作，標(biāo)志著近代分類學(xué)的誕生。

　　林奈相信物種不變，他的《自然系統(tǒng)》沒有親緣概念，其中六個(gè)動(dòng)物綱是按哺乳類、鳥類、兩棲類、魚類、昆蟲、蠕蟲的順序排列的。拉馬克把這個(gè)顛倒了的系統(tǒng)撥正過來，從低級(jí)到高級(jí)列成進(jìn)化系統(tǒng)。他還把動(dòng)物區(qū)分為脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物兩類，并沿用至今。

　　由于林奈的進(jìn)化觀點(diǎn)在當(dāng)時(shí)沒有得到公認(rèn)，因而對(duì)分類學(xué)影響不大。直到1859年，達(dá)爾文的《物種起源》出版以后，進(jìn)化思想才在分類學(xué)中得到貫徹，明確了分類研究在于探索生物之間的親緣關(guān)系，使分類系統(tǒng)成為生物系譜——系統(tǒng)分類學(xué)由此誕生。

生物分類學(xué)的基本內(nèi)容

　　分類系統(tǒng)是階元系統(tǒng)，通常包括七個(gè)主要級(jí)別：種、屬、科、目、綱、門、界。種(物種)是基本單元，近緣的種歸合為屬，近緣的屬歸合為科，科隸于目，目隸于綱，綱隸于門，門隸于界。

　　隨著研究的進(jìn)展，分類層次不斷增加，單元上下可以附加次生單元，如總綱(超綱)、亞綱、次綱、總目(超目)、亞目、次日、總科(超科)、亞科等等。此外，還可增設(shè)新的單元，如股、群、族、組等等，其中最常設(shè)的是族，介于亞科和屬之間。

　　列入階元系統(tǒng)中的各級(jí)單元都有一個(gè)科學(xué)名稱。分類工作的基本程序就是把研究對(duì)象歸入一定的系統(tǒng)和級(jí)別，成為物類單元。所以分類和命名是分不開的。

　　種和屬的學(xué)名后常附命名人姓氏，以標(biāo)明來源，便于查找文獻(xiàn)。變種學(xué)名亦采取三名制，分類名稱要求穩(wěn)定，一個(gè)屬或種(包括種下單元)只能有一個(gè)學(xué)名。一個(gè)學(xué)名只能用于一個(gè)對(duì)象(或種)，如果有兩個(gè)或多個(gè)對(duì)象者，便是“異物同名”，必須于其中核定最早的命名對(duì)象，而其他的同名對(duì)象則另取新名。這叫做“優(yōu)先律”，動(dòng)物和植物分類學(xué)界各自制訂了《命名法規(guī)》，所以在動(dòng)物界和植物界間不存在異物同名問題。“優(yōu)先律”是穩(wěn)定學(xué)名的重要措施。優(yōu)先律的起始日期，動(dòng)物是1758年，植物是1820年，細(xì)菌則起始于1980年1月1日。

　　鑒定學(xué)名是取得物種有關(guān)資料的手段，即使是前所未知的新種類，只要鑒定出其分類隸屬，亦可預(yù)見其一定特征。分類系統(tǒng)是檢索系統(tǒng)，也是信息存取系統(tǒng)。許多分類著作，如基于區(qū)系調(diào)查的動(dòng)植物志，記述某一國(guó)家或地區(qū)的動(dòng)植物種類情況，作為基本資料，都是為鑒定、查考服務(wù)的。

　　物種指一個(gè)動(dòng)物或植物群，其所有成員在形態(tài)上極為相似，以至可以認(rèn)為他們是一些變異很小的相同的有機(jī)體，它們中的各個(gè)成員間可以正常交配并繁育出有生殖能力的后代，物種是生物分類的基本單元，也是生物繁殖的基本單元。

　　物種概念反映時(shí)代思潮。在林奈時(shí)代，人們相信物種是不變的，同種個(gè)體符合于同一“模式”。模式概念淵源于古希臘哲學(xué)的古老的概念，應(yīng)用到整個(gè)分類系統(tǒng)，概念假定所有階元系統(tǒng)中的各級(jí)物類單元，都各自符合于一個(gè)模式。

　　物種的變與不變?cè)��?jīng)是進(jìn)化論和特創(chuàng)論的斗爭(zhēng)焦點(diǎn)，是勢(shì)不兩立的觀點(diǎn)。但是，分類學(xué)的事實(shí)說明，每一物種各有自己的特征，沒有兩個(gè)物種完全相同；而每個(gè)物種又保持一系列祖?zhèn)鞯奶卣鳎瑩?jù)之可以決定其界、門、綱目、科、屬的分類地位，并反映其進(jìn)化歷史。

　　分類工作的基本內(nèi)容是區(qū)分物種和歸合物種，前者是種級(jí)和種下分類，后者是種上分類。種群概念提高了種級(jí)分類水平，改進(jìn)了種下分類，其要點(diǎn)是以亞種代替變種。亞種一般是指地理亞種，是種群的地理分化，具有一定的區(qū)別特征和分布范圍。亞種分類反映物種分化突出了物種的空間概念。

　　變種這一術(shù)語過去用得很雜，有的指?jìng)�(gè)體變異，有的指群體類型，意義很不明確，在動(dòng)物分類中已廢除不用。在植物分類中，一般用以區(qū)分居群內(nèi)部的不連續(xù)變體。生態(tài)型是生活在一定生境而具有一定生態(tài)特征的種內(nèi)類型，常用于植物分類。人工選育的動(dòng)植物種下單元稱為品種。

　　由于種內(nèi)、種間變異錯(cuò)綜復(fù)雜，分類學(xué)者對(duì)種的劃分有時(shí)分歧很大。根據(jù)外部形態(tài)的異同程度作為劃分物種依據(jù)而劃分的稱為形態(tài)種，由于對(duì)各種形態(tài)特征的重要性認(rèn)識(shí)不一，使劃分的種因人而異，尤其是分類學(xué)者對(duì)某些特征的“加權(quán)”常使它們比其他特征更具重要性，而造成主觀偏見。

　　一個(gè)物種或物類，以至整個(gè)植物界和動(dòng)物界，都有自己的歷史。研究系統(tǒng)發(fā)育就是探索種類之間歷史淵源，以闡明親緣關(guān)系，為分類提供理論依據(jù)。盡管在分類學(xué)派中有綜合(進(jìn)化)分類學(xué)、分支系統(tǒng)學(xué)和數(shù)值分類學(xué)三大流派，但在其基本原理上都有許多共同之處，不過各自強(qiáng)調(diào)不同的方面而已。

　　特征對(duì)比是分類的基本方法。所謂對(duì)比是異同的對(duì)比：“異”是區(qū)分種類的根據(jù)，“同”是合并種類的根據(jù)。分析分類特征，首先要考慮反映共同起源的共同特征。但有同源和非同源的不同。例如鳥類的翼和獸類的前肢是同源器管，可以追溯到共同的祖先，是“同源特征”。恒溫在鳥獸是各別起源，并非來自共同祖先，是“非同源特征”。系統(tǒng)分類采用同源特征，不取非同源性狀。

　　林奈把生物分為兩大類群：固著的植物和行動(dòng)的動(dòng)物。兩百多年來，隨著科學(xué)的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，這個(gè)兩界系統(tǒng)存在著不少問題，但直到20世紀(jì)50年代，仍為一般教本所遵從，基本沒有變動(dòng)。

　　最初的問題產(chǎn)生于中間類型，如眼蟲綜合了動(dòng)植物兩界的雙重特征，既有葉綠體而營(yíng)光合作用，又能行動(dòng)而攝取食物。植物學(xué)者把它們列為藻類，稱為裸藻；動(dòng)物學(xué)者把它們列為原生動(dòng)物，稱為眼蟲。中間類型是進(jìn)化的證據(jù)，卻成為分類的難題。

　　為了解決這個(gè)難題，在19世紀(jì)60年代，人們建議成立一個(gè)由低等生物所組成的第三界，取名為原生生物界，包括細(xì)菌、藻類、真菌和原生動(dòng)物。這個(gè)三界系統(tǒng)解決了動(dòng)植物界限難分的問題，但未被接受，整整100年后，直到20世紀(jì)50年代，才開始流行了一段時(shí)間，為不少教科書所采用。

　　生命的歷史經(jīng)歷了幾個(gè)重要階段，最初的生命應(yīng)是非細(xì)胞形態(tài)的生命，當(dāng)然，在細(xì)胞出現(xiàn)之前，必須有個(gè)“非細(xì)胞”或“前細(xì)胞”的階段。病毒就是一類非細(xì)胞生物，只是關(guān)于它們的來歷，是原始類型，還是次生類型，仍未定論。

　　從非細(xì)胞到細(xì)胞是生物發(fā)展的第二個(gè)重要階段。早期的細(xì)胞是原核細(xì)胞，早期的生物稱為原核生物(細(xì)苗、藍(lán)藻)。原核細(xì)胞構(gòu)造簡(jiǎn)單；沒有核膜，沒有復(fù)雜的細(xì)胞器。

　　從原核到真核是生物發(fā)展的第三個(gè)重要階段。真核細(xì)胞具有核膜，整個(gè)細(xì)胞分化為細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)兩個(gè)部分：細(xì)胞核內(nèi)具有復(fù)雜的染色體裝置，成為遺傳中心；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有復(fù)雜的細(xì)胞器結(jié)構(gòu)，成為代謝中心。由核質(zhì)分化的真核細(xì)胞，其機(jī)體水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出于原核細(xì)胞。

　　從單細(xì)胞真核生物到多細(xì)胞生物是生命史上的第四個(gè)重要階段。隨著多細(xì)胞體形的出現(xiàn)，發(fā)展了復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)和器官系統(tǒng)，最后產(chǎn)生了高級(jí)的被子植物和哺乳動(dòng)物。

　　植物、菌類和動(dòng)物組成為生態(tài)系統(tǒng)的三個(gè)環(huán)節(jié)。綠色植物是自養(yǎng)生物，是自然界的生產(chǎn)者。它們通過葉綠素進(jìn)行光合作用，把無機(jī)物質(zhì)合成有機(jī)養(yǎng)料，供應(yīng)自己，又供應(yīng)異養(yǎng)生物。菌類是異養(yǎng)生物，是自然界的分解者。它們從植物得到食料，又把有機(jī)食料分解為無機(jī)物質(zhì)，反過來為植物供應(yīng)生產(chǎn)原料。動(dòng)物亦是異養(yǎng)生物，它們是消費(fèi)者，是地球上最后出現(xiàn)的一類生物。

　　即使沒有動(dòng)物，植物和菌類仍可以存在，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)具備了自然界物質(zhì)循環(huán)的兩個(gè)基本環(huán)節(jié)，能夠完成循環(huán)過程中合成與分解的統(tǒng)—。但是，如果沒有動(dòng)物，生物界不可能這樣豐富多彩，更不可能產(chǎn)生人類。植物、菌類和動(dòng)物代表生物進(jìn)化的三條路線或三大方向。

　　當(dāng)前最流行的分類是一種五界系統(tǒng)。五界系統(tǒng)反映了生物進(jìn)化的三個(gè)階段和多細(xì)胞階段的三個(gè)分支，是有縱有橫的分類。它沒有包括非細(xì)胞形態(tài)的病毒在內(nèi)，也許是因?yàn)椴《鞠到y(tǒng)地位不明之故。它的原生生物界內(nèi)容龐雜，包括全部原生動(dòng)物和紅藻、褐藻、綠藻以外的其他真核藻類，包括了不同的動(dòng)物和植物。