分類學(xué)資料整理

1分類學(xué)（系統(tǒng)學(xué)）:是研究有機(jī)體分門別類的科學(xué)。整合生物學(xué):研究一個(gè)生物系統(tǒng)中所有組成分的構(gòu)成及其在特定條件下相互制約關(guān)系，以整體性研究為特征一種大學(xué)科。3生物識(shí)別:主要是指通過人類生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)，這里的生物特征通常具有唯一的（與他人不同）、可以測(cè)量或可自動(dòng)識(shí)別和驗(yàn)證、遺傳性或終身不變等特點(diǎn)。分類學(xué)基本任務(wù)1.2.1鑒定研究區(qū)分和確定生物界中的各個(gè)物種，并予以命名和加以描述。即鑒別和確定具體的物種。鑒定是分類研究中最基本的任務(wù)，因此通常又稱為“小分類”或“a分類”。鑒定側(cè)重于自上而下（由較高級(jí)階元到較低級(jí)階元：界?門?綱?目?科?屬?種）逐級(jí)地解決個(gè)別問題。是一般分類工作者通常所做的工作。例：入侵紅火蟻的鑒定首先確定大類：界、門、綱、目、科再鑒定屬、種。我國有幾種相似種分類（classification）根據(jù)已鑒別和命名的物種（即已知物種）之間的異同，通過綜合分析和歸納，確定所屬分類階元的層次，排列成序，列出較高級(jí)階元，即建立起完整的分類系統(tǒng)?！胺诸悺眰?cè)重于宜下而上（由低級(jí)階元到高級(jí)階元：種?屬?科?目?綱）逐級(jí)、系統(tǒng)地解決一系列問題?！胺诸悺笔欠诸悓W(xué)研究的重要任務(wù)之一，但并非一般分類學(xué)工作者所能，通常又稱為大分類或“B分類”系統(tǒng)發(fā)育（phylogeny）通過比較形態(tài)學(xué)、比較生物學(xué)、比較解剖學(xué)、比較生理學(xué)等個(gè)體發(fā)育和考古學(xué)等方面研究，探尋物種和物類之間的親緣關(guān)系，以確定不同物種和高級(jí)分類階元的系統(tǒng)發(fā)育，追溯其進(jìn)化過程或進(jìn)化路線，追根尋源，研究生物的進(jìn)化。系統(tǒng)發(fā)育=血緣（親緣）關(guān)系=進(jìn)化系統(tǒng)發(fā)育又叫“Y分類”。目的：使生物世界從紛亂復(fù)雜變成有序規(guī)律而便于認(rèn)識(shí)。作用：可通過共性認(rèn)識(shí)個(gè)性，也可通過個(gè)性反映共性。天牛 天?？?植食性1.3分類的歷史?1.3.1古代至林奈時(shí)期（a分類階段）地區(qū)性動(dòng)物區(qū)系研究：主要工作是區(qū)分、鑒定、命名和描述大量的新種和新分類單元，具有地區(qū)性特點(diǎn).林奈：1）第一次提出了雙名法。2） 提出了綱、目、屬種的分類體系。3） 肯定了物種的客觀性和穩(wěn)定性。4） 描述了大量的生物種類1.3.2達(dá)爾文時(shí)期（B分類階段）描述了大量的新分類單元。在進(jìn)化論思想的指導(dǎo)下，開始探索合乎自然的分類體系及物種的進(jìn)化規(guī)律。在這一時(shí)期，分類學(xué)的主要工作是描述大量的新種和新分類單元和探索合乎自然的分類體系。1.3.3種群分類時(shí)期（r分類階段）①提出了種群的概念，②開始了種下分類的研究。這一時(shí)期以種內(nèi)變異、種下階元及共進(jìn)化的研究為內(nèi)容。1.4分類學(xué)的作用1農(nóng)業(yè)亞洲玉米螟歐洲玉米螟醫(yī)學(xué)瘧疾五斑按蚊溫水亞種（傳?。├渌畞喎N（不傳病）植物檢疫依氏臭蟻的國際官司生防擬澳洲瓢蟲---柑橘大實(shí)蠅赤眼蜂---玉米螟法醫(yī)麗蠅蚤蠅第二章1分類階元：進(jìn)化程度不同的生物類群歸入一定的序列級(jí)別或水平，這些排列等級(jí)就是分類階元，合在一起叫分類體系（系統(tǒng)）。2物種概念物種是分類的基本階元，是客觀存在的生物實(shí)體。物種定義是分類學(xué)的核心問題之一，在分類學(xué)史上，分類學(xué)家們?cè)o物種下過多種定義，且爭(zhēng)議很大。如下三種定義有代表性：表征種（形態(tài)或模式種）：形態(tài)上相似的一類生物。林奈時(shí)期概念，是分類學(xué)的基礎(chǔ)。?人為性很強(qiáng)，沒有任何遺傳學(xué)、發(fā)育背景；?沒有一個(gè)一致公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)；較為實(shí)用，在分類實(shí)踐中多據(jù)此。但種內(nèi)形態(tài)變化較大，易誤判。|生物學(xué)物種|:自然界能夠自由交配、產(chǎn)生可育后代，具一定形態(tài)、生理和生態(tài)特征，占有一定生態(tài)空間，并與其他種群存在著生殖隔離的群體?？茖W(xué)性強(qiáng)，現(xiàn)較為流行的概念不能用于快速鑒定物種不適用于無性繁殖的物種及化石物種進(jìn)化論物種：物種是一個(gè)祖裔種群的單獨(dú)譜系，具有自己的進(jìn)化趨向和歷史因緣。?主要用在Y分類學(xué)；這一概念a分類學(xué)中難用。（1） 近緣種，姊妹種:物種間的親緣關(guān)系非常接近，習(xí)性相似，通常出現(xiàn)在同一動(dòng)物地理區(qū)。（2） 近似種：物種間的親緣關(guān)系并不接近，但外部形態(tài)十分相似，通常出現(xiàn)在不同的動(dòng)物地理區(qū)。2.3種下階元①亞種由1或多個(gè)種群組成，種內(nèi)群體間具有一定的間斷性（形態(tài)、生理、遺傳特征），代表物種分化的一定階段。亞種之間通常具有地理隔離，而不存在生殖隔離或生殖隔離不完善，因而又稱地理亞種。亞種是當(dāng)前國際動(dòng)物命名法規(guī)中唯一要求命名的種下階元。亞種即未成熟的種。通常采用“75％法則”。②變種■在早期的昆蟲分類學(xué)實(shí)踐中經(jīng)常應(yīng)用，多用以描述那些與模式標(biāo)本不符合的個(gè)體?！?961年以來在昆蟲分類學(xué)上已不再使用。目前該名詞較多地應(yīng)用于作物育種領(lǐng)域，但含義有所不同③生態(tài)型|（ecotype）是指同一基因型在不同生態(tài)條件下產(chǎn)生的不同表現(xiàn)型。其形態(tài)有明顯差異，但其后代可隨環(huán)境條件的改變而發(fā)生可逆性變化。屬（genus）包括1個(gè)種或由共同祖先進(jìn)化而來的一群種，它與其它相似的單元（近緣屬）之間存在著明確的間斷；每個(gè)屬均有1個(gè)指定的“模式種”。屬與種的不同屬：主要特征是形態(tài)學(xué)上的獨(dú)特性，與不同的生態(tài)位相關(guān)。種：主要特征是生殖隔離。一群物種，因無突出的形態(tài)差異，形成含有大量物種的大屬。在另一些類群中，不同種之間差別很大，以致形成許多單種屬。科（family）科位于屬之上，包括1個(gè)或若干個(gè)由共同祖先進(jìn)化而來的屬。科具有顯而易見的特征，科與科之間具有穩(wěn)定、明確形態(tài)差異。科與屬：科的分布多數(shù)是世界性的，科有時(shí)也占據(jù)一定的生態(tài)位。屬的分布區(qū)常常只包括一個(gè)或幾個(gè)大陸。③目、綱、門含義與科、屬相似，但不需要模式來固定，只是特征更加穩(wěn)定、更易于鑒別，代表著生物更早的起源和分支。目、綱、門在分類體系中是穩(wěn)定的階元。2.5物種形成根本原因：生殖隔離形成機(jī)制：外部隔離機(jī)制：地理隔離，內(nèi)部隔離機(jī)制2.5.1生殖隔離類型2.5.1.1配合前隔離（1）地域隔離：大峽谷松鼠（2）生態(tài)隔離：日本瓢蟲（大薊），蕁麻瓢蟲（蕁麻）（3）時(shí)間（季節(jié)）隔離：賓州蟋蟀（秋季交配），帆翅蟋蟀（春季交配）（4）行為隔離：婚舞2.5.1.2配合后隔離（1）生殖器官形態(tài)方面的機(jī)械隔離（生殖器配合）（2）生殖細(xì)胞不易在異種個(gè)體中生存（生殖細(xì)胞不能存活）（3）雜交種不育或不生存2.5.3物種的進(jìn)化速度（1）漸進(jìn)式新物種是在“老”物種逐漸、緩慢變化的基礎(chǔ)上分化而成。（2）爆發(fā)式（量子種形成）-快速、跳躍式的物種形成-基于少數(shù)個(gè)體，一般都是同地物種形成-途徑：多倍體化、大突變等平衡間斷學(xué)說的主要論點(diǎn)：物種的進(jìn)化由長期的“靜止”狀態(tài)和短暫的“變化”狀態(tài)交替完成，變化產(chǎn)生新的物種物種的形成是“直線”分支式的新物種的形成多在“親本”物種分布的周圍發(fā)生適應(yīng)性的變化多發(fā)生在物種形成時(shí)（突然的變化）物種選擇（speciesselection）—自然選擇使得能增加新物種產(chǎn)生速度的特性得以保留1漸進(jìn)式認(rèn)為：新物種形成在自然選擇的規(guī)律下逐漸積累變異而成。弱點(diǎn)：但在化石材料中幾乎未見過渡類型2間斷平衡理論提出物種是突發(fā)式形成的。孤立種群在短時(shí)間從祖先進(jìn)化成新物種。沒有中間類型間斷平衡學(xué)說的弱點(diǎn)：缺少分子遺傳機(jī)制間斷平衡學(xué)說解釋了一些地層中古生物物種突然大量增加的現(xiàn)象，對(duì)漸變論（達(dá)爾文進(jìn)化論）是一種補(bǔ)充（1）中性理論的基本觀點(diǎn)生物體內(nèi)絕大多數(shù)突變都是中性突變：這些突變不會(huì)發(fā)生自然選擇與適者生存的情況。生物體內(nèi)的大分子都是以一定的速率進(jìn)化著，這一速率與種群的大小、物種的生殖力以及生物世代的長短都無關(guān)，也不受環(huán)境因素的影響■生物的進(jìn)化主要是中性突變?cè)谧匀蝗后w中進(jìn)行隨機(jī)的“遺傳漂變”的結(jié)果。也就是說，遺傳漂變才是分子進(jìn)化的基本動(dòng)力。2）中性進(jìn)化的其它觀點(diǎn)分子進(jìn)化速率的恒定性。功能上對(duì)生存制約性低的或不甚重要的分子，比對(duì)生存制約性高的或重要的分子突變率置換率高進(jìn)化過程中，對(duì)分子功能不損害或損害輕的突變（置換）更容易發(fā)生。具有新功能的基因一般起源于基因重復(fù)。分子進(jìn)化中遺傳漂變對(duì)中性突變?cè)谌后w中的固定發(fā)揮著重要作用。?從分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)等不同角度討論物種形成的機(jī)制和途徑。比較達(dá)爾文的理論，中性理論，間斷平衡理論在該問題的差異）第三章分類程序第一節(jié)選題選題原則：可研性（學(xué)術(shù)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值），創(chuàng)新性，可行性（能力條件時(shí)間）選題步驟Q醞釀?lì)}目：初步交流，初步題目2?文獻(xiàn)檢索每個(gè)研究生必做，使研究生對(duì)題目有個(gè)整體把握。以選題為中心，范圍從大到小；了解的情況便是已有研究成果的研究方法了解不同學(xué)派的基本情況。分析研究空白和不夠深入的地方3撰寫開題報(bào)告（設(shè)計(jì)研究方案）（一） 文獻(xiàn)綜述（二） 開題報(bào)告結(jié)構(gòu)與學(xué)位論文及科研究申請(qǐng)報(bào)告基本相同所選課題的題目及課題來源；課題研究的目的、意義；國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，包括發(fā)展水平和存在的問題等；研究目標(biāo)、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題；擬采取的研究方法、技術(shù)路線；預(yù)期的研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)；研究進(jìn)度安排等。第二節(jié)標(biāo)本的收集與利用1已有收集的利用（1）國內(nèi)收藏（2）國外收藏2標(biāo)本的采集第三節(jié)文獻(xiàn)的收集第四節(jié)分類鑒定鑒定的步驟：1.確定大類（目，科）2.確定屬種第五節(jié)分類特征昆蟲身體上可能具有的任何性狀主要:形態(tài)學(xué)特征（最重要的依據(jù)）、生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特征、地理學(xué)特征、細(xì)胞學(xué)特征（核型:染色體表型帶型：染色體臂上的特征）、生理學(xué)和生物化學(xué)特征（生物體內(nèi)的代謝物質(zhì)）、分子生物學(xué)特征（DNA、RNA和蛋白質(zhì)）等。第六節(jié)分類結(jié)果整理與論文寫作第四章動(dòng)物命名法規(guī)：定義：是用于現(xiàn)生的和滅絕的動(dòng)物分類單元的科學(xué)名稱系統(tǒng)。起始時(shí)間：1758年的1月1日。獨(dú)立性：動(dòng)物命名法獨(dú)立于其它命名法則。動(dòng)物科學(xué)名字和字?jǐn)?shù)：?jiǎn)蚊?種以上級(jí)別由單字組成，首字母大寫昆蟲綱Insecta,鱗翅目Lepidoptera雙翅目Diptera物種：雙名，屬名+種本名MuscadomesticaL.HomosapiensL.亞種：三名，屬名+種名+亞種本名LocustamigritoriamigritoriaL.嚴(yán)學(xué)名的適用性可用名（availablename）:?種名須用拉丁文或拉丁化的文字?種名為雙名，即屬名+種名在正式出版物上發(fā)表必須有記述或鑒別特征必須指定一個(gè)模式標(biāo)本、保存單位名稱的有效性名字的有效要遵循如下條規(guī)則：?優(yōu)先權(quán)原則同物異名:同一個(gè)分類單元（種、屬等）出現(xiàn)多個(gè)可用名的現(xiàn)象根據(jù)優(yōu)先律，只有最早出現(xiàn)的那個(gè)名才有效，即有效名同名律（異物同名）：凡兩個(gè)以上分類單元采用了完全相同的名稱時(shí)，稱同關(guān)系。同名律規(guī)定：同一個(gè)可用名不能用于等級(jí)相同的兩個(gè)單元，次同名須廢止，另起新名優(yōu)先律：一個(gè)分類單元的正確名稱應(yīng)為最早正確出現(xiàn)（出版）的名稱模式標(biāo)本可分為多種，這里介紹比較重要的5種：正模|：新種定名時(shí)作為主要依據(jù)的那個(gè)標(biāo)本.要永久保存，并用紅色標(biāo)簽注明“正模"字樣。副模：如新種定名時(shí)所依據(jù)的標(biāo)本不只一個(gè)，除了正模以外的其余標(biāo)本均稱副模。全模：在未指定正模和副模標(biāo)本時(shí)，新種定名時(shí)所依據(jù)的這一批標(biāo)本合稱。新模：如原有的正模丟失或損壞，可以指定一個(gè)新的模式。地模：由正模產(chǎn)地釆得的該種標(biāo)本。第六章系統(tǒng)發(fā)育學(xué)說支序分類學(xué)(cladistics)數(shù)值分類學(xué)(numericaltaxonomy)綜合系統(tǒng)學(xué)(syntheticsystematics支序分類學(xué)基本觀點(diǎn)(1)血緣關(guān)系：血緣關(guān)系是反映系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系最確切依據(jù)共同祖先的相對(duì)近度：是反映血緣關(guān)系的最確切辦法一個(gè)新單元的出現(xiàn)，一定伴隨一些新性狀的產(chǎn)生。某一新性狀的演變產(chǎn)生，可以代表新分類單元的出現(xiàn)，支序系統(tǒng)學(xué)的目的是建立姐妹群關(guān)系特征分析：通過特征分析推知相對(duì)近度分類特征： 同源特征常在類群的進(jìn)化過程中發(fā)生順序性變化?！把苷?或“派生特征"：在一個(gè)同源特征序列中新出現(xiàn)的特征:“祖征”或“原始特征"：在一個(gè)同源特征序列中原有的特征“獨(dú)征”或“自有新征"：只為某一個(gè)支系所獨(dú)有的衍征?！肮餐嬲?或"近祖共性"：如某一特征存在于兩個(gè)以上的分類單元中，并且源于比最近的共祖更早的祖先，則此特征稱為共同祖征；“共同衍征"或“近裔共性"：如此特征源于最近共祖本身，則此特征稱為共同衍性特征序列的極性確定在特征序列中，特征序列的極性表示進(jìn)化方向，即那一端代表祖征狀態(tài)，那一端代表衍征狀態(tài)，是系統(tǒng)分析關(guān)健。一般可參考下列原則確定：化石順序：在地層系列中，祖征出現(xiàn)的時(shí)間總是早于衍征外群比較：根據(jù)共同衍征確定單系群的推演，即所謂”普通即原始"原則。與已知的姐妹群或其他鄰近群的同源特征系列比較。如某狀態(tài)為外群所共有，則為祖征；反之，即為該群所獨(dú)有，則應(yīng)視為衍征。類群系列對(duì)比如所分析的同一分類單元的成員之間存在著幾組不同特征的演變系列(所謂“形態(tài)梯變”)例如一組特征為A-A'-A”系列，另一組為B-B'-B'、系列等，則常認(rèn)為這些系列之間是相互相關(guān)的。因此，如能確定其中某一個(gè)系列的極性，則其他系列的極性也可被推知。4） 類群趨勢(shì)（grouptrends）在一個(gè)的大類群中，常在許多亞群中多次出現(xiàn)一些共同的性狀演變趨向。這種特點(diǎn)可作為確定平行系列極性的參考依據(jù)。5） 個(gè)體發(fā)育證據(jù)在一個(gè)單系群中，各特征的歷史發(fā)展或演變過程，常常在個(gè)體發(fā)育的時(shí)間順序上得到反映。歷史上出現(xiàn)較早的祖征常出現(xiàn)于個(gè)體發(fā)育的早期，越是衍生的狀態(tài)，在個(gè)體發(fā)育中出現(xiàn)愈晚。生物重演律特征編碼特征序列的極性確定以后，還需要對(duì)特征進(jìn)行編碼．編碼的方式有多種方法A:多態(tài)特征的編碼方法B：形狀和顏色特征作為兩個(gè)獨(dú)立的多態(tài)特征序列方法C：把形狀和顏色看作兩個(gè)獨(dú)立的二項(xiàng)制特征，并附以缺和有編碼特征編制矩陣特征編碼后要對(duì)特征的編值列出矩陣．距陣數(shù)值可以輸入計(jì)算機(jī)，用適當(dāng)?shù)能浖≒AUP,Hennig86等）進(jìn)行運(yùn)算，構(gòu)建支序圖支序圖所反映的主要是分支事件發(fā)生的相對(duì)順序。當(dāng)賦以進(jìn)化意義時(shí)，該圖就成為系統(tǒng)樹。在支序圖中，一個(gè)分支點(diǎn)代表新特征的形成或新分類單元的產(chǎn)生。代表了一個(gè)假想的祖種。支序分析就是要確立各分支點(diǎn)在支序圖中的相對(duì)位置或相對(duì)順序（即孰先孰后），而分支的長度是任意的，不具任何意義。由上述可見，支序圖不僅表示了分類單元之間的進(jìn)化關(guān)系，同時(shí)也是各個(gè)性狀的演變關(guān)系圖。5.1.5分類系統(tǒng)的建立文序圖構(gòu)筑后，最后要建立分類系統(tǒng)先要分清3種類群?jiǎn)蜗等? 共同祖先+全部后代,指標(biāo)為共同衍征并系群: 共同祖先+部分后代,指標(biāo)為共同祖征復(fù)系群: 不包括最近的祖先,趨同特征5.1.6支序分析的步驟1） 確定單系群。并了解與鄰近群的關(guān)系，或在更高一級(jí)階元中的地位。2） 選出作為分析依據(jù)的特征。3） 判斷這些特征的極性，確立各分類單元中這些性狀是祖征狀態(tài)還是衍征狀態(tài)。4） 選擇適當(dāng)?shù)木幋a方式對(duì)特征進(jìn)行編碼，組成特征矩陣5） 用適當(dāng)?shù)能浖?duì)矩陳數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，構(gòu)建支序圖分析支序圖，建立分類系統(tǒng)數(shù)■數(shù)■【值分類學(xué)派Numericaltaxonomy該學(xué)派源于20世紀(jì)初植物分類學(xué)者Adanson的工作基本見解：分類學(xué)是作為一門經(jīng)驗(yàn)學(xué)科看待和實(shí)踐的，根據(jù)近似程度建立的分類系統(tǒng)，并不一定要反映系統(tǒng)發(fā)育過程分類是以表相相似性為基礎(chǔ)的,大量表征特征可以反映近似程度，分類的信息量越大，性狀越多，則分類結(jié)果越好；分類時(shí)各種特征應(yīng)同等對(duì)待，不加權(quán)以避免主觀因素方法和步驟I數(shù)值分類中將待分的單元稱為OTU。在生物分類中，OTU就代表分類單元(taxon)。特征的數(shù)量原則上越多越好，但考慮工作強(qiáng)度，一般認(rèn)為，起碼應(yīng)有40—60個(gè)特征數(shù)據(jù)特征直接用自然數(shù)或?qū)崝?shù)表示的特征。二態(tài)特征:即一個(gè)特征的兩種狀態(tài)是對(duì)立的，非此即彼，不存在過渡狀態(tài)。在編碼時(shí)，可用“1”或“0”，分別表示兩種狀態(tài)有序多態(tài)特征:一性狀有3個(gè)以上狀態(tài)，并有一定次序。例如牙無、牙稀少、牙較多、牙密;胸鰭前緣圓鈍、伸出、尖角狀、長刺狀編碼時(shí)可用O、1、2、3等順序表示無序多態(tài)特征一種特征有3種以上狀態(tài)，但并不排列成明顯的次序。例如黃、紅、藍(lán)、白色;歪型尾、正型尾、凹型尾、無尾等。在編碼時(shí)，可將其分解為互相獨(dú)立