動物分類學

動物分類學

一個分支學科
動物學的一個分支學科。它主要研究動物的種類、種類之間的親緣關系、動物界起源和演化等。主要根據自然界動物的形态、身體内部構造、胚胎發育的特點、生理習性、生活的地理環境等特征,進行綜合研究,将特征相同或相似的動物歸為一類,給它們命名,這就是動物分類學所研究的内容。 分為脊索動物門與無脊柱動物門。[1]
    中文名: 外文名: 适用領域: 所屬學科: 中文學名:動物分類學 界:動物界 本質:動物學的一個分支學科 研究範圍:研究動物的種類 分類:脊索動物門與無脊柱動物門 等級:域、界、門、綱、目等 學名:Aphis gossypii Glover

研究内容

種類的鑒别和編目

要識别成千上萬種動物,給予其适當的名稱,并在動物王國的“家譜”中按适當的順序排名,這就是動物分類學家所做的種類鑒别和編目。目前,動物分類學家根據動物的各種特征(形态、細胞、遺傳、生理、生化、生态和地球分布)進行分類,即自然分類法,把動物依次分為各種等級。即域、界、門、綱、目、科、屬、種等八個主要等級。其中種是分類所用的基要單位。每一種動物,都可以給它們在這個等級序列中冠以适當的名稱和位置。如棉蚜,屬于動物界、節肢動物門、昆蟲綱、同翅目、蚜科、蚜屬、它的學名為Aphis gossypii Glover;又如大熊貓,屬于動物界,脊椎動物門、哺乳綱、食肉目、大熊貓科、大熊貓屬,它的學名為Ailuropoda melanoleuca。

在上述分類等級中,科學工作者使用時為了更精确地表達種的分類地位,還把原有的階元進一步細分,在上述的分類階元之間加入另外一些階元,以滿足科學工作的需要。

比如,生活在我國長白山、小興安嶺的東北虎與生活在長江流域以南地區的華南虎,生活的空間是有明确界限的;它們還可與别的物種如:大象、大猩猩、蛇等相區别。在自然狀态下,它們之間由于生活區域的不同而不可能互相生育後代,這就是所謂的生殖隔離。

在種類的鑒定工作中,給一個物種定以合法名稱是極為重要的。在國際上統一采用的命名法是“雙名法”,是由瑞典生物學家林奈(Linnaeus)首次創立的,它規定每一個動物都應有一個學名,而這個學名由該動物所在屬名的和該動物的種本名組成。如虎皮鹦鹉Melopsittacus undulatus Melopsittacus(鹦鹉)屬名,後一個字undulatus(虎皮的)為種本名,兩者共同構成這種動物的合法名稱。“雙名法”的使用使整個生物界的命名從此走上循序的軌道。

在一般情況下,研究、區分和确定動物界中的各個物種、予以命名、加以描述,提供正确認識和辨别物種的知識,往往與根據物種之間的異同,确定所屬的分類階元層次,制定各個物類的分類系統是同步進行的。隻有給每種動物以合法的名稱,并排以适當的位置,整個動物世界才會井然有序。同時,為進一步研究它們的發生、發展過程和起源,以及彼此的親緣關系打下堅實的基礎,也是其他一切動物學研究工作的基石。

探索淵源、建立"家譜"

動物分類不僅從動物種類彼此間内、外部形态特征上的差異進行鑒定、命名,而且重要的是從它們彼此在内、外部形态特征上的相同和相異的程度,來研究動物種與種之間的關系。從而建立反映它們系統發展、親疏遠近的“家譜”——親緣關系,并能反映它們進化的過程和趨向。

要說清楚這一問題,就得從物種起源和進化談起。大家可知道,物種是如何起源,如何進化的呢?是科學家通過動物化石存留的年代推出的。它們遵循一定的規律,按照由簡單到複雜,由低級到高級,由水生到陸生的總趨勢,不斷進化發展而來的。生命始于海洋,從三十億年前的化石可見,最早“活”的東西,是一些我們肉眼根本看不見的小細胞。一類是藻類,它是最早的植物,另一類是細菌,它可算是最早出現的動物。在以後漫長的進化過程中,單細胞逐漸演化成大得多的多細胞生物,例如水母。再後來,又産生了帶硬殼的動物,如貝類、蝦、蟹等。以後逐漸形成具有骨骼的動物(脊椎動物),最早的是海洋中的魚類,而所有其他具有骨骼的動物,包括恐龍以及人類,都是從魚類進化而來的。

動物第一次從海洋登上陸地是3.8億年前。當時,有些魚類身上的鳍慢慢進化成帶腳趾的四肢,當這些長腳的“魚”踏上陸地時,一類新的動物——兩柄動物就誕生了。那時候,陸地上已經出現了蜘蛛和小昆蟲。在兩栖動物之後,出現了爬行動物。随着時間的推移,爬行動物中的一部分開始向空中發展形成會“飛的爬行動物,如翼龍。1860年,德國的一個采石場發現了有羽毛痕迹的石塊,一年後,整個鳥的骨架被找到了。岩石上的印迹表明,這是一隻生活在1.5億年前的鳥所留下的遺迹。這種與恐龍同時代的古鳥,就被稱為始祖鳥。當時最早的哺乳類亦出現了。但在6500萬年前,恐龍連同那些巨型的海洋爬行動物突然神秘地滅絕了。至今,這種滅絕原因仍是個謎。不過仍有許多别的動物,曆經漫長的曆史年代,不斷變化發展而存活至今,如我們周圍所見到的昆蟲、魚兒、青蛙、飛鳥、海龜、鳄魚和蛇類。繼恐龍之後,哺乳動物取代了其“霸主”地位,成了當時統治地球的動物,經過逐漸地進化而演變至今天高級的人類。因此,動物學家依據動物進化過程中外觀特征的變化及内部解剖,生理特征的變化制定了檢索表,它可以反映物種間的親緣關系。

曆史進展

蒙時期文明古國的貢獻

動物的研究,最初隻不過是動物種類的鑒定認識而已。在我國遠古文化時期,一般勞動人民在生産過程中都要首先識别各種動物和植物。所以有關分類的記述,實較動物學任何方面的探索起源更早。

從殷商時代(距今3700多年)流傳下來的甲骨文,就可辨認出不少關于鳥、獸、蟲、魚的字。春秋時代的《詩經》(距今約3000年)中提到的動物有一百多種,由此可以推知當時人們對動物認識的程度。《尚書·禹貢》(約在2500年前)中,還提到當時九大個的區域的經濟動物種類。漢朝的《爾雅》(約在2000年前)有釋蟲、釋魚、釋馬、釋獸、釋畜等五扁,每篇都有近百種的動物的名稱。明末李時珍集藥學之大成,著成的《本草綱目》列有動物約400種,分隸于蟲、鱗、介、禽、獸等類,較瑞典生物學工作者林奈的《自然系統》第十版還早160年呢!此外,還有雅學、專譜及雜記類大量著作,它們包羅萬象,反映了中國古代勞動人民對動物認識的逐漸深入,是動物分類等研究工作啟蒙時期的成果。

國外動物分類學發展史

國外動物分類的遠祖當推公元前四世紀的亞裡士多德(Aristle,公元前384年公元前322年),他是古代知識的集大成者,是系統掌握生物學知識的人,他的主要貢獻在動物分類、解剖、胚胎發育等方面。有關的動物學著作有《動物志》、《論動物的結構》、《動物的繁殖》等。在動物分類方面,他曾調查描述過500多種動物,對其中50種進行了解剖研究,并根據動物的外部形态、内部器官、栖居地、生活習性、生活方式等許多特點和差異來劃分動物類群。他将動物分為有血動物(類似脊椎動物)與無血動物(即今的無脊椎動物),又把有血動物分為胎生四足類(即今的哺乳類)、鳥類、卵生四足類、魚類等。亞裡士多德在動物分類方面的許多開創性工作和著述,使他被公認為動物分類的遠祖。

到了18世紀,瑞典生物學家林奈(Linnaeus,1707-1778)在他的《自然系統》一書中,首次對動物分類采用“雙名法”,成為近代動物分類學的起點。他将動物界分為哺乳、鳥、兩栖、魚、昆蟲及蠕蟲等六綱。林奈一生的最大貢獻就是确立了生物分類的雙名法,而且鑒定産命名了數以萬計的動、植物物種,結束了動物命名各自為政,重名、異名大量存在的混亂局面,使動物命名從此向科學化、規範化的方向邁進,極大地促進了動物分類學的發展。動物分類學從此進入近代分類時期。

随着資本主義的發展和技術的進步,生物學的一些分支學科開始建立和形成。歐洲航海和探險事業興起,帶來為歐洲人所不熟悉的世界上許多地區的動、植物标本,大大開闊了生物學家們的眼界。這一系列的重大變化最終形成了以達爾文為代表的生物進化思想。

作出貢獻的人

達爾文(Darwin,C,R1809-1882)是英國著名的生物學家,進化論的主要奠基人。1831年畢業于劍橋大學,同年12月27日開始參加曆時近五年的英國海軍貝格爾艦環繞世界的考察航行,收集了大量資料,再結合他随後20多年的實驗,觀察和研究成果,終于在1859年11月24日出版了他的名世巨著《物種起源》。書中詳細介紹了他20年來收集到的豐富證據,充分論證了生物的進貨,并明确提出以自然選擇學說來說明進化機理。他認為生物界中普遍存在着個體差異;适應環境的物種可以孳生繁衍,不适應的就可能滅絕。大自然對生物采取的是“去劣存優”的選擇方式。自此以後,進化論的觀點被越來越多的人所接受。人們開始認識到分類學的任務不僅僅在于鑒别物種間彼此的異同,而且還要依靠它們基本特征的相同程度,分析出物種間的親緣關系及動物界自古迄今系統發育的途徑。動物分類學也從此步入進化思想的階段,擺脫了林奈時期“由上帝安排的”人為的生物系統和神創論對生物學的束縛,在各類動物中建立了許多更為合理的分類系統,極有力地推動了動物分類學的發展。

自19世紀後半葉至20世紀初,在鳥、昆蟲與軟體動物等門類中,開始研究種内各種群間的細微差異及與物種形成、進化之間的關系。種群的概念從此被引入動物分類學研究。所謂種群,就是在一定空間範圍内同時生活着的同種個體的集群,如同一魚塘内的鯉魚,同一樹林内的楊樹。動物分類學進入種群研究階段後,遺傳學關于變異,突變以及基因理論的重大發展為種群水平的研究提供了依據,分類學理論與遺傳學相結合,獲得了新的生命力。兩者相結合誕生了種群遺傳學,在理論上剖析了物種的進化過程,克服和解決了達爾文等早期進化論者遇到的若幹難題和疑點,成為現代分類學與進化理論的重要支柱之一。與此同時,生物學各分支學科中許多新成就也被用于解釋分類學的基本問題,因此,這一時期是一個運用、融彙其他學科成就于分類學并推動其發展的時代。

從上述分類工作的水平來看,動物分類學的發展分為三個階段;第一階段為地區種類研究階段,以林奈為代表,主要進行種類的區分、鑒定和命名工作;第二階段為進化思想階段,這一階段的主要任務就是将物種歸納,排列于适當的分類階元中,建立分類系統;第三階段是種群研究階段,側重于種内變異的分析、種下階元及其進化的研究。

四大學派

從林奈時代至今,動物分類學出現了許多不同的觀點,主要以美國《Systematic Zoolog》期刊為論壇進論争論,緻使分類學理論空前活躍,迅速推動了學科的發展。動物分類學鄰域可以分為四個學派。

1.傳統分類學派

本學派代表較古老的或傳統的觀念與方法。較早期的分類學家雖完全支持并直接意識到進化理論,也覺得尋求系統發育關系是分類學者的天職,但由于缺乏統一的、使用的原則和方法,在實際工作中很難建立一個統一的、全面反映進化實際的系統發育關系,因此,分類學者常常根據自己對該類群的深入研究中得到的經驗或直覺印象,建立不同的分類系統,這些系統并不一定要求反映系統發育實際,主要是為了分類實踐中使用方便。沒有統一的準則,理論依據也往往含糊不甭。在世界範圍内,在學術态度上明确支持這種觀點的人已日漸稀少,但在實際工作中仍占不小比例,該學派的現代代表人物是美國的R、E、Blsckwelder。

2.支序分類學派

支序分類學派的理論由德國昆蟲分類學家亨尼希(Hennig·W·)創立。60年代,Hennig代表著作出版後,在動物分類學界引起廣泛注意,并由于方法論的嚴謹,其理論中的許多部分越來越多地被分類工作者接受。

3.進化分類學派

進化分類學派以麥爾(May)、辛普森(Simpson)等人為代表。這一學派基本接受支序學派通過支序分析重建系統發育的方法(即支序分析方法)。支序分類學派和進化分類學派是當今動物分類學界的主流,兩個學派之間的分歧在以下幾個方面;

1)進化分類學派認為建立系統關系時,單純依靠血緣關系(即分支的順序,不能完全概括在進化過程中出現的全部情況。尚需考慮到各分支之間的進化程度。

2)進化分類學派認為凡起源于一個共同祖先的類群,均為單系群或單源群。

3)在方法論上,進化學派認為生物分類學家的工作是要分出動物的實際具體類群,支序學派的方法帶有過多的形式邏輯成分,先驗性太強。

4)在分類系統的安排上,進化學派指出支序學派的做法中,編級的層次太多,緻使系統過于臃腫,在實踐中無法使用。

4.數值分類學派

數值分類學派起源于本世紀初植物分類學者(Adanson)的工作,至電子計算機技術發展後,由索爾卡(Sokal)和斯尼思(Sneath)二人加以發展,形成今日的體系。

數值分類學派認為其他學派在分類時給各種特征以不同的加權(即對各種特征在分類上的重要性不是平等看待,而是認為某一特征重要,某些則不重要等),這樣做主觀因素太大,是不科學的。他們主張不應給特征以任何加權。通過大量的不加權特征所得到的總體相似度,可以反映分類單元之間的近似程度。

不平衡現象

動物分類學研究的不平衡現象

以上所論,均指整個分類學的學科發展曆史而言。具體到不同的動物門類或不同地區和國家,則存在着很大的不平衡現象。

以不同的動物門類來看,脊椎動物優于無脊椎動物。在脊椎動物中,以鳥類和獸類的研究水平最高,主要的研究工作已進入第二和第三發展階段。在無脊椎動物中,經濟上重要或易于發現、色彩華麗引人注目、或身體堅硬便于保存的類群,常常研究較多,反之則研究較海豹的還隻是剛剛進入第一個研究階段。就整個昆蟲綱而言,由于體小而種類衆多,第一個發展階段的工作尚遠未完成,許多動物在人類還沒有認識它們之前就已從地球上消失了。

不同國家研究的不平衡現象

以世界不同地區而方,西歐的面積小而經濟發達的國家,如英、德、法諸國研究水平最高。蘇聯、美國、加拿大雖然究曆史較長,人員衆多,但因幅員廣大,自然環境複雜,國内種類也尚未調查清楚。廣大的第三世除巴西、墨西哥、印度、巴基斯坦等具有較多本國的分類學家外,多數國家的分類工作仍由發達國家的人員研究,待發現的種類更多。

我國的動物分類工作在新中國成立後,有了極大的發展不論在學術上還是為生産實踐服務方面均作了貢獻。但由于基礎薄弱,發展很不平衡。以昆蟲為例,尚有大量的門類處于空白狀,國内無人進行任何研究。一個民族的文明進步,一個國家的發展壯大,需要一代又一代人接力努力。青少年朋友們,未來是屬于你們的。希望你們從小立志,為我國動物分類學填補門類上的空白,發揮聰明才智,盡快趕上世界先進水平。

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