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分类学概述

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分类学概述

分类学概述_医学昆虫学

    

    (一)物种概念

    物种(species)既是一个分类学概念,又是一个生物学概念。物种是分类的基本阶元,物种定义是分类学的核心问题之一。它的定义很多,有关判别的标准争议很大。人们普遍接受的是生物学物种概念,即“物种是由可以相互配育的自然居群组成的繁殖群体,并和其他群体存在生殖隔离,占有一定生态空间,拥有一定的基因遗传型和表现型,是生物进化和分类的基本实体单元”。

    (二)分类阶元与分类单元

    已经命名的昆虫有100多万种。如此众多的种,如果没有分类阶元体系,分类就不能有效地进行。根据生物进化理论,昆虫是由共同的祖先进化而来的。这样,就必然有些种类之间亲缘关系比较接近,而有些昆虫之间的亲缘关系比较远。亲缘关系很近的种,其外形、习性很相近,我们称它们为姊妹种(slibing species)。许多亲缘关系密切的物种合在一起,就组成一个属(Genus,复数genera)。同理,特征相近的属组成一个科(Family),科具有一目了然的特征。相近的科组成目(Order),目的特征更明显。目上又归为纲(Class)。这些种、属、科、目、纲等就是分类阶元(category),合在一起就是分类体系(hierarchy)。因此,在分类上常常将生物分类的排序等级或水平称为分类阶元;而把一个具体的分类研究类群排列在一定的分类阶元上,并有特定的名称和分类特征的称之为分类单元。

    例如按蚊(疟蚊)属Anopheles就是一个具体分类单元,是指排列在属级阶元的一类按蚊的总和。现以中华按蚊(Anopheles sinensis Wiedemann,1828)为例说明分类阶元的排序等级和分类单元的关系。中华按蚊于1828年由学者Wiedemann定名,它的分类阶元排序等级和分类单元如下:

    界(kingdom)动物界Animalia

    门(phylum)节肢动物门Arthropoda

    纲(class)昆虫纲Insecta

    目(order)双翅目Diptera

    科(family)蚊科Culicidae

    属(Genus)按蚊(疟蚊)属Anopheles

    种(species)中华按蚊Anopheles sinensis

    这是分类的7个主要阶元。但由于昆虫种类繁多,进化级别和程度不同,以上7个阶元在实践中常感到不够用,因此经常在这7个阶元下加亚(sub—),如亚目、亚科、亚种等;在其上加上总(super—),如蚊总科、蝇总科等;在科和属之间有时还加上族(tribe)。

    有了分类体系,分类学就成为有效的信息存贮系统。换句话说,提到一个种时,我们没有必要每次都描述这个种的所有特征。例如,鉴定出一种昆虫属于中华按蚊(Anopheles sinensis),只要写出学名,注出它所属的目(双翅目)、科(蚊科),我们立即就知道它属于全变态、刺吸式口器、卵产在水面、幼虫与蛹生活在水中、雌虫吸血、为害人与家畜、刺肤吸血而引起痒痛与块肿以及传播疟疾和大脑炎等,对所研究的种的性质获得一些总体印象。

    由于有了分类体系,使分类学的预测功能成为可能。分类学能根据已有的研究去预测研究不完善的生物。例如,昆虫几乎总是先根据外部形态进行分类。然而,一旦用形态标准把一种昆虫归于某一具体的单元,就可根据单元内其他研究较好的成员预测其习性(包括生活史)、内部构造和生理。

    (三)分类特征

    分类特征是昆虫个体可能具有的任何性状。它可以从一个特殊骨片的性状(形态特征),到血淋巴中某种氨基酸或表皮糖类组成(生化特征)、特殊的分泌机制(生理特征)、对光周期变化反应的具体方式(行为特征)或一段DNA的核苷酸序列(遗传特征)等方面来显示。然而,在描述时,并不是一种昆虫的所有特征在描述时都要用到。实际上,绝大多数物种描述都是根据选择的形态特征,虽然现代的趋势肯定是向着包括生理学、生物化学、遗传学、分子生物学、行为学的特征等综合特征前进(昆虫分类),但形态学特征可能还会继续成为大多数描述的中心,至少在昆虫中是这样。分类的特征,主要包括:

    1.形态学特征 形态学特征是分类学中最常用、最基本的特征,除体长、体宽、颜色等一般的外部形态外,还用到一些特殊构造(如外生殖器、各种腺体等)、内部形态(如消化道、神经系统等)、胚胎学特征及胚后发育特征等。

    2.生理学与生物化学特征 包括代谢因子、血清、蛋白质、生化差异、身体分泌、基因性不育因子等。

    3.生态学特征 包括栖境、寄主、食物、季节变异、寄生物、寄主反应、飞行、求偶、其他行为隔离机制和其他行为类型特征等。

    4.地理特征 主要包括一般的生物地理分布格局、种群的同域或异域关系等。

    5.遗传学特征 包括细胞核学(以及其他细胞学区别)、同工酶、核酸序列、基因表达和调控等。

    根据所用的主要特征,有人把分类分为形态分类(morphological taxonomy)、化学分类(chemical taxonomy)、遗传分类(genetic taxonomy)、分子分类(molecular taxonomy)等。显然,随着科技的进步,昆虫分类学的手段也在不断变化。

    (四)命名法

    命名法(nomenclature)涉及生物和生物类群的命名,以及命名所遵循的规则和程序。最初的命名法规是在林奈(1758)《自然系统》(第10版)中对生物命名原则的基础上制定的,在过去的200多年中逐渐发展与完善,每隔若干年就可能要修订一次。生物命名法规包括植物命名法规和动物命名法规两类,二者相互独立,内容有所不同。我们现在使用的动物命名法规是1999年修订的《国际动物命名法规》(第4版),从2000年1月1日起开始实行。我们对昆虫的命名时要严格遵循最新修订的《国际动物命名法规》。

    1.学名 一种昆虫在不同地区常有不同的名称,如蜚蠊称为蟑螂、偷油婆等。不同的国家和民族,由于语言文化和历史的不同,对同一种昆虫更是有不同的名称,这些都是俗名(vernacular names,common names)。一种昆虫可能有许多俗名,同时一个俗名可能用于不同的昆虫。因为没有固定的规则,很容易造成误会,不便于国内和国际间进行学术交流。因此就成立了国际动物命名委员会,在规定科学中动物命名只能使用一种语言——拉丁语。按照动物命名法规给动物命名的拉丁语名称就是学名(scientific names)。

    学名由拉丁语单词或拉丁化的单词所构成,大多数名称源于拉丁语或希腊语,通常表示命名的动物或类群的某个特征,也可以用人名、地名等命名。

    (1)双名法:双名法(binomen)即昆虫种的学名由两个拉丁词构成,第一个词为属名,第二个为种名。如中华按蚊Anopheles sinensis。分类学著作中,学名后面还常常加上定名人的姓及定名时间,如中华按蚊(Anopheles sinensis Wiedemann,1828)。但定名人的姓氏及定名时间不包括在双名法内。

    (2)三名法:亚种的学名由3个词组成,属名、种名和亚种名。即在种名之后再加上一个亚种名,就构成了三名法(trinomen)。如淡色库蚊(Culex pipiens pallens Coguillett,1898),pallens是亚种名。

    学名印刷时常用斜体,以便识别。属名的第一个字母须大写,其余字母小写,种名和亚种名全部小写;定名人用正体,第一个字母大写,其余字母小写。

    如果一个种只鉴定到属而尚不知道种名,则用sp.来表示,如Anopheles sp.表示按蚊属一个种;多于一个种时用spp.,如Anopheles spp.表示按蚊属的两个或多个种。

    种名在同一篇文章中再次出现时,属名可以缩写,例如中华按蚊An.sinesis。有时,定名人前后加括号,表示种的属级组合发生了变动。如台湾铗蠓最初为Lasioheleas taiwana Shiraki,后来该种被移入Forcipomyia属,学名成为Forcipomyia taiwana(Shiraki)。所以,定名人的括号不可随意添加或去掉。

    (3)学名的文法:高于属级的学名是拉丁化的名词,复数、主格;属和亚属也是拉丁化的名词,但为单数、主格;种和亚种名可以是名词、形容词、或动词的现在分词或过去分词,名词为主格或属格(形容词),形容词和分词必须与属名同性。

    (4)属级以上名称的构成:一些分类阶元的学名有固定的词尾,科名是以模式属的属名词干加词尾—idea构成,亚科名以模式属词干加词尾—inae构成,族名加词尾—ini,总科名加词尾—oidea。如夜蛾属的学名是Noctua,夜蛾族的学名是Noctuini,夜蛾科是Noctuidae,夜蛾亚科是Noctuinae,夜蛾总科:Noctuoidea。

    (5)命名者及命名时间的引用:命名者的姓不是学名的组成部分,在用到某一学名时,命名者的姓可以引用也可忽略。属级以上学名的作者一般不引用,但属和种的作者常需写出,尤其是在分类专著或论文中。命名者姓氏的缩写也不能随便,如“L.”只表示是林奈的姓氏Linnaeus的缩写,其他以字母“L”开头的分类学家的姓氏不能再缩略成L.。命名时间写在命名者之后,以逗点相隔。

    2.模式 当一个分类单元被作为新种而描述发表时,描述者必须指定一个或多个标本作为其模式,这就是模式标本(type specimen或type specimens)。模式标本在分类学上非常重要,它是学名成立的客观载体,因此称为载名模式(name—bearingtype)。后人若对该种有任何疑问时,可以与模式标本来核对。模式标本是全人类的财富,应该妥善保管。模式标本类型常分为正模(holotype)即记载新种时所根据的单一模式标本;如果根据多个标本记载新种,则应指定其中的一个标本作为正模,而把其余的标本称为副模(paratype);有时记载新种时根据一系列标本而未指定正模标本,这时全部模式标本就被称为综模(syntype)。

    属或亚属的模式是一个种,称为模式种(Typespecies)。族、亚科、科和总科的模式是一个属,称为模式属(Typegenus)。目和纲没有模式,它们不受命名法规的严格约束。

    3.优先律 动物命名法规的核心是优先律(priority),即一个分类单元的有效名称是最早给予它的可用名称。命名法规定,把1758年1月1日林奈《自然系统》(第10版)的出版,作为分类学和学名有效的起始日期。

    在分类学上,经常发生一个种被两个或多个作者分别多次作为新种来记载发表的情况,因此一个种可能有好几个名称,这时就要用到优先律。即只有1758年1月1日以后所用的第一个学名才是有效的学名,之后所定的任何其他学名都称为同物异名(synonyms)。一个学名一经发表,若无特殊理由,不得随意更改。这样就保证了一种昆虫只能有一个学名。

    有时记载新种时所用的名称以前已经用于其他的种,即两种动物共用同一个名称,这就造成异物同名(homonyms)。优先律规定,只有使用该学名的最早的种有效,后面的必须另起新名。这样就保证了一个学名只能用于一种动物。

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