למד כיצד בעלי חיים מסווגים

במשך מאות שנים התרגול של שמות וסיווג של יצורים חיים לקבוצות היה חלק בלתי נפרד מחקר הטבע. אריסטו (384BC-322BC) פיתח את השיטה הידועה הראשונה לסיווג אורגניזמים, בקבוצה אורגניזמים באמצעי התחבורה שלהם כמו אוויר, יבשה ומים. מספר אנשי טבע אחרים עקבו אחר מערכות סיווג אחרות. אבל זה היה הבוטנאי השוודי, קרולוס (קרל) לינאוס (1707-1778) שנחשב לחלוץ הטקסונומיה המודרנית.

בספרו Systema Naturaeשפורסם לראשונה בשנת 1735, הציג קרל לינאוס דרך חכמה למדי לסווג ולנקוב בשם אורגניזמים. מערכת זו, המכונה כעת טקסונומיה לינאית, היה רגיל מאז ומעולם.

הטקסונומיה הלינאית מקטלגת אורגניזמים להיררכיה של ממלכות, מעמדות, פקודות, משפחות, מין, ומינים המבוססים על מאפיינים גופניים משותפים. קטגוריית הפילום נוספה לתכנית הסיווג בהמשך, כרמה היררכית ממש מתחת לממלכה.

קבוצות בראש ההיררכיה (ממלכה, פילום, מעמד) רחבות יותר בהגדרה ומכילות א מספר גדול יותר של אורגניזמים מאשר הקבוצות הספציפיות יותר הנמוכות בהיררכיה (משפחות, ז'אנרים, מינים).

על ידי שיוך כל קבוצת אורגניזמים לממלכה, פילום, מעמד, משפחה, מין ומינים, ניתן לאפיין אותם באופן ייחודי. החברות שלהם בקבוצה מספרת לנו על התכונות שהם חולקים עם חברים אחרים בקבוצה, או על התכונות שמייחדות אותם בהשוואה לאורגניזמים בקבוצות שאליהם הם לא שייכים.

מדענים רבים עדיין משתמשים במערכת הסיווג הלינאי במידה מסוימת בימינו, אך זו כבר לא השיטה היחידה לקיבוץ ואפיון של אורגניזמים. מדענים כעת יש דרכים רבות ושונות לזהות אורגניזמים ולתאר את הקשר ביניהן.

כדי להבין בצורה הטובה ביותר את מדע הסיווג, זה יעזור לבחון תחילה כמה מונחים בסיסיים:

• סיווג - קיבוץ ושמות שיטתיים של אורגניזמים על בסיס דמיון מבני משותף, קווי דמיון תפקודיים או היסטוריה אבולוציונית
• טקסונומיה - המדע של סיווג אורגניזמים (תיאור, שמות וקטגוריות של אורגניזמים)
• שיטתיות - חקר המגוון של החיים והקשרים בין אורגניזמים

מתוך הבנת הסיווג, טקסונומיה, ושיטתיות, כעת נוכל לבחון את הסוגים השונים של מערכות הסיווג הזמינות. לדוגמה, אתה יכול לסווג אורגניזמים לפי המבנה שלהם, להציב אורגניזמים שנראים דומים באותה קבוצה. לחלופין, אתה יכול לסווג אורגניזמים על פי ההיסטוריה האבולוציונית שלהם, להציב אורגניזמים שיש להם אבות משותפים באותה קבוצה. שתי גישות אלה מכונות פנטיקה וקלדיסטיקה ומוגדרות כך:

• פנטיקה - שיטה לסיווג אורגניזמים המבוססת על הדמיון הכללי שלהם במאפיינים גופניים או בתכונות נצפות אחרות (זה לא לוקח בחשבון פילוגניות)
• קלדיסטיקה - שיטת ניתוח (ניתוח גנטי, ניתוח ביוכימי, ניתוח מורפולוגי) הקובע קשרים בין אורגניזמים המבוססים אך ורק על ההיסטוריה האבולוציונית שלהם.

באופן כללי, הטקסונומיה הלינאית משתמשת פנטיקה לסווג אורגניזמים. משמעות הדבר היא שהיא מסתמכת על מאפיינים גופניים או על תכונות ניתנות לצפייה אחרת כדי לסווג אורגניזמים ואכן שוקלת את ההיסטוריה האבולוציונית של אותם אורגניזמים. אך קחו בחשבון שמאפיינים גופניים דומים הם לרוב תוצר של אבולוציה משותפת היסטוריה, כך שטקסונומיה לינאית (או פנטיקה) משקפת לפעמים את הרקע האבולוציוני של קבוצה של אורגניזמים.

קלדיסטיקה (המכונה גם פילוגנטיקה או סיסטמטיקה פילוגנטית) מסתכל על ההיסטוריה האבולוציונית של אורגניזמים כדי ליצור את המסגרת הבסיסית לסיווגם. לפיכך, Cladistics שונה מהפנטיקה בכך שהיא מבוססת פילוגניה (ההיסטוריה האבולוציונית של קבוצה או שושלת), לא על התבוננות בדמיון גופני.

כאשר מאפיינים את ההיסטוריה האבולוציונית של קבוצת אורגניזמים, מדענים מפתחים דיאגרמות דמויות עצים הנקראות קלדוגרמות. דיאגרמות אלה מורכבות מסדרת ענפים ועלים המייצגים את ההתפתחות של קבוצות של אורגניזמים לאורך זמן. כאשר קבוצה מתפצלת לשתי קבוצות, הקלדוגרמה מציגה צומת, שאחריו הענף ממשיך לכיוונים שונים. אורגניזמים ממוקמים כעלים (בקצות הענפים).

סיווג ביולוגי נמצא במצב שוטף של שטף. ככל שהידע שלנו על אורגניזמים מתרחב, אנו משיגים הבנה טובה יותר של הדמיון והשוני בין קבוצות אורגניזמים שונים. בתורו, אותם קווי דמיון ושוני מעצבים את האופן בו אנו מקצים בעלי חיים לקבוצות השונות (taxa).

טקסון (pl. taxa) - יחידה טקסונומית, קבוצת אורגניזמים ששמה נקרא

המצאת המיקרוסקופ באמצע המאה השש עשרה גילתה עולם דקה מלא באינספור אורגניזמים חדשים שנמלטו בעבר מסיווג מכיוון שהם היו זעירים מכדי לראותם עם הערומים עין.

לאורך המאה האחרונה התקדמות מהירה באבולוציה ובגנטיקה (כמו גם שלל תחומים קשורים כמו ביולוגיה של התא, ביולוגיה מולקולרית, מולקולרית גנטיקה וביוכימיה, אם רק כמה) מעצבים מחדש כל הזמן את ההבנה שלנו כיצד אורגניזמים מתייחסים זה לזה ושופכים אור חדש על קודמות. סיווגים. המדע מארגן כל העת מחדש את הענפים והעלים של עץ החיים.

השינויים העצומים בסיווג שהתרחשו לאורך ההיסטוריה של הטקסונומיה יכולים להיות הטובים ביותר הובנה על ידי בחינה כיצד המיסוי ברמה הגבוהה ביותר (תחום, ממלכה, פילום) השתנה לאורך כל הדרך היסטוריה.

ההיסטוריה של הטקסונומיה נמשכת חזרה למאה הרביעית לפני הספירה, לתקופותיה של אריסטו ולפני. מאז הופיעו מערכות הסיווג הראשונות, וחילקו את עולם החיים לקבוצות שונות עם שונות ביחסים, מדענים התמודדו עם המשימה לשמור על סיווג בסינכרון עם מדעי ראיות.

הסעיפים הבאים מציגים סיכום של השינויים שחלו ברמה הגבוהה ביותר של סיווג ביולוגי לאורך ההיסטוריה של הטקסונומיה.

מערכת סיווג המבוססת על: תצפית (פנטיקה)

אריסטו היה בין הראשונים שתיעדו את חלוקת צורות החיים לבעלי חיים וצמחים. אריסטו סיווג בעלי חיים על פי התבוננות, למשל, הוא הגדיר קבוצות בעלי חיים ברמה גבוהה לפי בין אם היה להם דם אדום ובין אם לאו (זה משקף בערך את החלוקה בין חוליות חוליות וחוליות חסרות שימוש היום).

• פלנטה - צמחים
• חיה - חיות

מערכת סיווג המבוססת על: תצפית (פנטיקה)

מערכת שלושת הממלכות, שהונהגה על ידי ארנסט האקל בשנת 1894, שיקפה את שתי הממלכות הוותיקות (פלאנטה וחיותיה) שיכולות להיות מיוחס לאריסטו (אולי לפני כן) והוסיף ממלכה שלישית, פרוטיסטה שכללה איקריוטות חד-תאיות וחיידקים (פרוקריוטות).

• פלנטה - צמחים (בעיקר אוקיוטות אוטוטרופיות, רב תאיות, רביה על ידי נבגים)
• חיה - בעלי חיים (אאוקריוטים הטרוטרופיים, רב תאיים)
• פרוטיסטה - אוקריוטות חד תאיות וחיידקים (פרוקריוטות)

מערכת סיווג המבוססת על: תצפית (פנטיקה)

השינוי החשוב שהוצג על ידי תכנית סיווג זו היה הצגת חיידקי הממלכה. זה שיקף את ההבנה ההולכת וגוברת כי חיידקים (פרוקריוטות חד-תאיות) היו שונים מאוד מאאוקריוטים חד-תאיים. בעבר, איוקריוטות חד-תאיות וחיידקים (פרוקריוטות חד-תאיות) אוגדו יחד בפרוטיסטה הממלכה. אולם קופלנד העלה את שתי תפילות הפרוטיסטה של ​​האקל לרמת הממלכה.

• פלנטה - צמחים (בעיקר אוקיוטות אוטוטרופיות, רב תאיות, רביה על ידי נבגים)
• חיה - בעלי חיים (אאוקריוטים הטרוטרופיים, רב תאיים)
• פרוטיסטה - אאוקריוטות חד תאיות (חסר רקמות או בידול תאיים נרחב)
• חיידקים - חיידקים (פרוקריוטות חד-תאיות)

מערכת סיווג המבוססת על: תצפית (פנטיקה)

תוכנית המיון של רוברט וויטקר משנת 1959 הוסיפה את הממלכה החמישית לארבע הממלכות של קופלנד, ממלכת הפונגי (אוקיוטות אוסמוטרופיות יחידות ורב-תאיות).

• פלנטה - צמחים (בעיקר אוקיוטות אוטוטרופיות, רב תאיות, רביה על ידי נבגים)
• חיה - בעלי חיים (אאוקריוטים הטרוטרופיים, רב תאיים)
• פרוטיסטה - אאוקריוטות חד תאיות (חסר רקמות או בידול תאיים נרחב)
• מונרה - חיידקים (פרוקריוטות חד-תאיות)
• פטריות (אאוקריוטים חד-תאיים ורב-תאים)

מערכת סיווג המבוססת על: אבולוציה וגנטיקה מולקולרית (קלדיסטיקה / פילוגניה)

בשנת 1977 הרחיב קרל ווז את חמש הממלכות של רוברט וויטקר כדי להחליף את חיידקי הממלכה בשתי ממלכות, Eubacteria ו- Archaebacteria. ארכיבקטריה שונה מאיבקטריה בתהליכי התמלול הגנטי והתרגום שלהם (בארכיבקטריה, שעתוק ותרגום דומה יותר לאוקריוטות). מאפייני הבחנה אלה הוצגו על ידי ניתוח גנטי מולקולרי.

• פלנטה - צמחים (בעיקר אוקיוטות אוטוטרופיות, רב תאיות, רביה על ידי נבגים)
• חיה - בעלי חיים (אאוקריוטים הטרוטרופיים, רב תאיים)
• איובקטריה - חיידקים (פרוקריוטות חד-תאיות)
• ארכיבקטריה - פרוקריוטות (שונות מחיידקים בתעתיק הגנטי והתרגום שלהם, דומים יותר לאוקריוטות)
• פרוטיסטה - אאוקריוטות חד תאיות (חסר רקמות או בידול תאיים נרחב)
• פטריות - אאוקריוטות אוסמוטרופיות בודדות ורב-תאיות

מערכת סיווג המבוססת על: אבולוציה וגנטיקה מולקולרית (קלדיסטיקה / פילוגניה)

בשנת 1990 הציג קרל ווזה תכנית סיווג ששינתה מאוד את תוכניות הסיווג הקודמות. מערכת תלת התחום שהציע מבוססת על מחקרי ביולוגיה מולקולרית והביאה להצבת אורגניזמים לשלושה תחומים.

• חיידקים
• ארכאאה
• אוקריה