שיטתיות צמחים היא מדע הכולל וטקסונומיה מסורתית ומקיפה; עם זאת, מטרתו העיקרית היא לשחזר את ההיסטוריה האבולוציונית של חיי הצומח. הוא מחלק צמחים לקבוצות טקסונומיות, תוך שימוש בנתונים מורפולוגיים, אנטומיים, עובריים, כרומוזומים וכימיים. עם זאת, המדע שונה מטקסונומיה ישרה בכך שהוא מצפה מהצמחים להתפתח, ומתעד את ההתפתחות הזו. קביעת פילוגניות - היסטוריה אבולוציונית של קבוצה מסוימת - היא המטרה העיקרית של שיטתיות.
מערכות סיווג לשיטתיות צמחים
גישות לסיווג צמחים כוללות קלדיסטיקה, פנטיקה ופילטיקה.
- Cladistics: Cladistics מסתמך על ההיסטוריה האבולוציונית העומדת מאחורי מפעל כדי לסווג אותו לקבוצה טקסונומית. Cladograms, או "עצי משפחה", משמשים לייצוג הדפוס האבולוציוני של הירידה. במפה יצוין אב קדמון משותף בעבר, ומתווה אילו מינים התפתחו מהקבוצה לאורך זמן. סינפומורפיה היא תכונה המשותפת לשתי מסים או יותר והייתה קיימת באב הקדמון המשותף האחרון שלהם אך לא בדורות קודמים. אם cladogram משתמש בסולם זמן מוחלט, זה נקרא פילוגרמה.
- פנטיקה: פנטיקה אינה משתמשת בנתונים אבולוציוניים אלא בדמיון כולל לאפיון צמחים. מסתמכים על מאפיינים או תכונות גופניות, אם כי הפיזיות הדומה יכולה לשקף גם רקע אבולוציוני. הטקסונומיה, כפי שהובאה על ידי לינאוס, היא דוגמא של פנטיקה.
- פילטיקה: קשה להשוות בין פילטיקה ישירות לשתי הגישות האחרות, אך יתכן שהיא נחשבת הגישה הטבעית ביותר, מכיוון שהיא מניחה שמינים חדשים מתעוררים בהדרגה. אולם פילטיקה קשורה קשר הדוק לקלדיסטיקה, שכן היא מבהירה את אבותיהם וצאצאיהם.
כיצד בודק שיטתית צמח טקסון צמחי?
מדעני צמחים יכולים לבחור טקסון שעליו לנתח, ולקרוא לו קבוצת המחקר או קבוצת המחקר. מסי היחידה הבודדים נקראים לעתים קרובות יחידות טקסונומיות תפעוליות, או OTUs.
איך הם מסתדרים ביצירת "עץ החיים"? האם עדיף להשתמש במורפולוגיה (מראה גופני ותכונות) או גנוטיפ (ניתוח DNA)? ישנם יתרונות וחסרונות לכל אחד. השימוש במורפולוגיה עשוי להזדקק לקחת בחשבון שמינים שאינם קשורים במערכות אקולוגיות דומות עשויים לגדול להידמות זה לזה על מנת להסתגל לסביבתם (ולהפך; כיוון שמינים קשורים החיים במערכות אקולוגיות שונות עלולים להופיע אחרת).
סביר יותר שניתן לבצע זיהוי מדויק עם נתונים מולקולריים, ובימים אלה ביצוע ניתוחי DNA אינו אוסר עלות כמו שהיה בעבר. עם זאת, יש לקחת בחשבון את המורפולוגיה.
ישנם מספר חלקי צמחים אשר מועילים במיוחד לזיהוי ופילוח המיסוי של הצומח. לדוגמה, אבקה (באמצעות תיעוד האבקה או מאובני אבקה) מצוינת לזיהוי. אבקה משמרת היטב לאורך זמן ולעיתים קרובות היא מאבחנת בקבוצות צמחים ספציפיות. לעתים קרובות משתמשים גם בעלים ופרחים.
היסטוריה של מחקרים שיטתיים צמחיים
בוטניקאים מוקדמים כמו תיאופרסטוס, פדניוס דיוסקורידס, ופלניוס הזקן עשויים מאוד להיות מבלי משים התחיל את המדע של שיטתיות הצמח, שכן כל אחד מהם סיווג מיני צמחים רבים ב הספרים שלהם. זה היה צ'ארלס דארוויןעם זאת, מי היה ההשפעה העיקרית על המדע, עם פרסום הספר מוצא המינים. יתכן שהוא היה הראשון שהשתמש בפילוגניה, וכינה את ההתפתחות המהירה של כל הצמחים הגבוהים יותר בתקופה הגאולוגית האחרונה "תעלומה תועבה".
לומד שיטתיות צמחים
האיגוד הבינלאומי לטקסונומיה של צמחים, הממוקם בברטיסלבה, סלובקיה, מבקש "לקדם שיטתיות בוטנית ו החשיבות שלה להבנה וערך המגוון הביולוגי. "הם מפרסמים כתב עת דו מימדי המוקדש למפעל מערכתי ביולוגיה.
בארצות הברית, בגן הבוטני של אוניברסיטת שיקגו יש מעבדת סיסטמטיקה צמחית. הם מבקשים להרכיב מידע מדויק על מיני צמחים כדי לתאר אותם למחקר או לשיקום. הם שומרים על צמחים משומרים בבית, ומתוארכים לאיסוףם, למקרה שזו הפעם האחרונה שהמין נאסף אי פעם!
להיות סיסטמטיקאי צמח
אם אתה טוב במתמטיקה וסטטיסטיקה, טוב לשרטט ואוהב צמחים, אתה יכול לעשות צמח טוב יותר לשיטתיות. זה גם עוזר להיות בעל כישורים אנליטיים ותצפיתיים חדים וסקרנות לאופן התפתחות הצמחים!