生物分类学的概念生物种类十分丰富，据估计，目前人们已命名的约有200万种，其中动物约有150万种，植物约有50万种。据科学家估计，世界上约有2 000万～5 000万种生物还有待发现和命名。为了研究、保护和利用如此丰富多彩的生物世界，科学家对它们进行比较和梳理，分门别类，逐步建立了生物分类学。生物分类学是研究生物分类理论和方法的学科。它包括分类、命名和鉴定三个领域。分类是根据生物的相似性和亲缘关系，将生物归入不同的类群(分类单元)；命名是根据国际生物命名法给生物分类单元以科学的名称；鉴定则是确定一种生物属于已经命名的分类单元的过程。因此，概括来说，生物分类学是对各类生物进行鉴定、分群归类，按分类学准则排列成分类系统，并对已确定的分类单元进行科学命名的学科。其目的是探索生物的系统发育及其进化历史，揭示生物的多样性及其亲缘关系，并以此为基础建立多层次的、能反映生物界亲缘关系和进化发展的“自然分类系统”。这样就有利于人们认识生物，了解各个生物类群之间的亲缘关系，从而掌握生物的生存和发展规律，为更广泛、更有效地保护和利用自然界丰富的生物资源提供方便。生物分类的方法人们在不同的历史时期，都对生物进行过分类。从历史发展上看，在分类方法上有人为分类法和自然分类法两种，这两种方法也代表了分类工作发展的两个阶段。人为分类法 主要是凭借对生物的某些形态结构、功能、习性、生态或经济用途的认识将生物进行分类，而不考虑生物亲缘关系的远近和演化发展的本质联系，因此所建立的分类体系大都属于人为分类体系。例如，将生物分为陆生生物、水生生物；草本植物、木本植物；粮食作物、油料作物等。另外，18世纪瑞典植物学家林奈(1707—1778)以生物能否运动为标准，将生物划分为动物界和植物界的两界系统。他还根据雄蕊的有无、数目，把植物界分为一雄蕊纲、二雄蕊纲等24个纲。16世纪我国李时珍(1518—1593)在他的《本草纲目》一书中将植物分为五部，即草部、谷部、菜部、果部和木部；将动物也分为五部，即虫部、鳞部、介部、禽部和兽部；人另属一部，即人部。又如，亚里士多德根据血液的有无，把动物区分为有血液的动物和无血液的动物两大类，等等。自然分类法 1859年达尔文出版了《物种起源》一书，进化论的确立及生物科学的发展，使人们逐渐认识到现存的生物种类和类群的多样性乃是由古代的生物经过几十亿年的长期进化而形成的，各种生物之间存在着不同程度的亲缘关系。分类学应该反映这种亲缘关系，反映生物进化的脉络。现代生物分类学研究生物的系统发育，特别强调分类和系统发育的关系。在研究分类的过程中，分类学家追求的是划分的分类单元应是“自然”的类群，提出的分类系统力求反映客观实际，也就是说要符合系统发育的原则。因为系统发育的亲缘关系是生物进化过程的实际反映。因此，研究各生物类群的分类学家，都把组建该类群的系统发育作为主要目标，以便在此基础上按照生物系统发育的历史，编制生物的多层次分类系统，即自然分类系统。植物的自然分类法是以植物的形态结构作为分类依据，以植物之间的亲缘关系作为分类标准的分类方法。从生物进化的理论得知，种类繁多的植物，实际上是大致同源的。物种之间相似程度的差别，能够显示出它们之间亲缘关系上的远近。判断植物之间的亲缘关系的方法，是根据植物之间相同点的多少。例如，菊花和向日葵在形态结构等方面有许多相同点，如它们都具有头状花序，花序下有总苞，雄蕊5枚，花药合生。于是就认为它们的亲缘关系比较接近；而菊花与大豆相同的地方就比较少，如大豆花是大小和形状都不相同的蝶形花瓣，二体雄蕊(花丝9枚合生，一枚离生)，于是就认为它们的亲缘关系比较疏远。近年来，随着科学的发展，植物的分类已经不仅以形态结构为依据，而且得到了生理学、生物化学、遗传学和古植物学等学科的密切配合。各国植物学家正在这方面继续展开深入的研究，以便使植物分类的方法更加完善。动物的自然分类方法更加复杂，主要是根据同源性进行分类。分类学家必须考虑多种多样的特征，这些特征包括：结构、功能、生物化学、行为、营养、胚胎发育、遗传、细胞和分子组成、进化历史及生态上的相互作用。特征越稳定，在确定分类时就越有价值。生物分类的依据目前生物分类已从形态学、比较胚胎学、比较解剖学和古生物学等方面的研究扩展到多个学科。近几十年来，特别是分子生物学的发展，现代分类学家在分类的过程中，广泛采用了生理、生化、免疫学、生态分布、遗传学及分子生物学的技术进行分类学研究，以便获得更为可靠、更为全面的分类学依据，来确定生物间的亲缘关系，使“自然分类”更符合自然的本来面貌。例如，以染色体的形态和数目、减数分裂时染色体的行为方式可获得细胞学依据；以一些代谢的小分子化合物，如植物碱、酚、糖、糖苷等和一些大分子化合物，如DNA、RNA和蛋白质等，通过血清、电泳等方法获得的生化指标可获得生物化学依据；以一些较稳定的同源生物大分子，如血红蛋白、细胞色素等的氨基酸序列、相对应的核苷酸序列在结构上的差异程度可获得分子生物学依据(表1)。这些都可作为分类依据来确定生物类群之间的亲缘关系和演化规律。表 1 几种生物与人的细胞色素c中的氨基酸及相对应的核苷酸组成的差异比较生物名称 氨基酸差别 核苷酸差别 黑猩猩 0 0 猕猴 1 1 狗 11 13 鸡 13 18 响尾蛇 14 20 金枪鱼 21 31 酵母菌 45 56 以上数据可以作为说明这些生物的同源性及亲缘关系远近的依据，如人和黑猩猩的亲缘关系最近，和猕猴的亲缘关系稍远一点，和酵母菌等的亲缘关系更远。总之，一切具有种间差异的特征均可作为分类的依据。随着各学科的发展，对生物的认识越来越全面，生物学各学科的发展为生物分类的逐步完善提供了条件，人们才有可能综合各方面的资料，最终建立起一个反映亲缘关系的自然分类系统。单子叶植物和双子叶植物被子植物分为单子叶植物和双子叶植物两个纲。其最重要的区别是子叶数目。种子的胚具有一片子叶的植物叫单子叶植物，如玉米、小麦、水稻等；种子的胚具有两片子叶的植物叫双子叶植物，如菜豆、花生、蚕豆、大豆等。其次是花瓣的数目，前者的基数常为3，后者的基数常为5或4。再从营养器官方面看：双子叶植物有发达的主根，茎中的维管束排列成环状，叶脉多为网状；单子叶植物有发达的须根，主根不发达，茎内维管束常为散生型，叶脉多为平行或弧形的。上述区别只能说是大多数的情况，实际上每一点区别都会有少数例外。例如，双子叶植物纲中的毛莨科和睡莲科中也有单子叶现象，毛莨科中也有3基数花的类型，单子叶植物中的百合科也有4基数花的类型，等等。葫芦藓的形态结构葫芦藓的植株，高度约有1～3 cm。具有茎和叶，但是，茎中没有导管，叶又小又薄，没有叶脉，含有叶绿体，不仅能够进行光合作用，而且能够吸收水分和溶解在水中的无机盐，葫芦藓没有真正的根，只有短而细的假根，主要起固着植物体的作用。两栖动物和爬行动物的主要特征两栖动物青蛙、蟾蜍和大鲵等都是两栖纲动物，它们的共同特征是：幼体生活在水中，用鳃呼吸；有的成体生活在陆地上，也能生活在水中，主要用肺呼吸；皮肤裸露，能够分泌黏液，有辅助呼吸的作用；心脏有二心房一心室。爬行动物壁虎、蛇、龟和鳖等都是爬行动物，它们的共同特征是：体表覆盖着角质的鳞片或甲；用肺呼吸；心室里有不完全的隔膜；体内受精；卵表面有坚韧的卵壳；体温不恒定。
生物分类学的概念生物种类十分丰富，据估计，目前人们已命名的约有200万种，其中动物约有150万种，植物约有50万种。据科学家估计，世界上约有2 000万～5 000万种生物还有待发现和命名。为了研究、保护和利用如此丰富多彩的生物世界，科学家对它们进行比较和梳理，分门别类，逐步建立了生物分类学。生物分类学是研究生物分类理论和方法的学科。它包括分类、命名和鉴定三个领域。分类是根据生物的相似性和亲缘关系，将生物归入不同的类群(分类单元)；命名是根据国际生物命名法给生物分类单元以科学的名称；鉴定则是确定一种生物属于已经命名的分类单元的过程。因此，概括来说，生物分类学是对各类生物进行鉴定、分群归类，按分类学准则排列成分类系统，并对已确定的分类单元进行科学命名的学科。其目的是探索生物的系统发育及其进化历史，揭示生物的多样性及其亲缘关系，并以此为基础建立多层次的、能反映生物界亲缘关系和进化发展的“自然分类系统”。这样就有利于人们认识生物，了解各个生物类群之间的亲缘关系，从而掌握生物的生存和发展规律，为更广泛、更有效地保护和利用自然界丰富的生物资源提供方便。生物分类的方法人们在不同的历史时期，都对生物进行过分类。从历史发展上看，在分类方法上有人为分类法和自然分类法两种，这两种方法也代表了分类工作发展的两个阶段。人为分类法 主要是凭借对生物的某些形态结构、功能、习性、生态或经济用途的认识将生物进行分类，而不考虑生物亲缘关系的远近和演化发展的本质联系，因此所建立的分类体系大都属于人为分类体系。例如，将生物分为陆生生物、水生生物；草本植物、木本植物；粮食作物、油料作物等。另外，18世纪瑞典植物学家林奈(1707—1778)以生物能否运动为标准，将生物划分为动物界和植物界的两界系统。他还根据雄蕊的有无、数目，把植物界分为一雄蕊纲、二雄蕊纲等24个纲。16世纪我国李时珍(1518—1593)在他的《本草纲目》一书中将植物分为五部，即草部、谷部、菜部、果部和木部；将动物也分为五部，即虫部、鳞部、介部、禽部和兽部；人另属一部，即人部。又如，亚里士多德根据血液的有无，把动物区分为有血液的动物和无血液的动物两大类，等等。自然分类法 1859年达尔文出版了《物种起源》一书，进化论的确立及生物科学的发展，使人们逐渐认识到现存的生物种类和类群的多样性乃是由古代的生物经过几十亿年的长期进化而形成的，各种生物之间存在着不同程度的亲缘关系。分类学应该反映这种亲缘关系，反映生物进化的脉络。现代生物分类学研究生物的系统发育，特别强调分类和系统发育的关系。在研究分类的过程中，分类学家追求的是划分的分类单元应是“自然”的类群，提出的分类系统力求反映客观实际，也就是说要符合系统发育的原则。因为系统发育的亲缘关系是生物进化过程的实际反映。因此，研究各生物类群的分类学家，都把组建该类群的系统发育作为主要目标，以便在此基础上按照生物系统发育的历史，编制生物的多层次分类系统，即自然分类系统。植物的自然分类法是以植物的形态结构作为分类依据，以植物之间的亲缘关系作为分类标准的分类方法。从生物进化的理论得知，种类繁多的植物，实际上是大致同源的。物种之间相似程度的差别，能够显示出它们之间亲缘关系上的远近。判断植物之间的亲缘关系的方法，是根据植物之间相同点的多少。例如，菊花和向日葵在形态结构等方面有许多相同点，如它们都具有头状花序，花序下有总苞，雄蕊5枚，花药合生。于是就认为它们的亲缘关系比较接近；而菊花与大豆相同的地方就比较少，如大豆花是大小和形状都不相同的蝶形花瓣，二体雄蕊(花丝9枚合生，一枚离生)，于是就认为它们的亲缘关系比较疏远。近年来，随着科学的发展，植物的分类已经不仅以形态结构为依据，而且得到了生理学、生物化学、遗传学和古植物学等学科的密切配合。各国植物学家正在这方面继续展开深入的研究，以便使植物分类的方法更加完善。动物的自然分类方法更加复杂，主要是根据同源性进行分类。分类学家必须考虑多种多样的特征，这些特征包括：结构、功能、生物化学、行为、营养、胚胎发育、遗传、细胞和分子组成、进化历史及生态上的相互作用。特征越稳定，在确定分类时就越有价值。生物分类的依据目前生物分类已从形态学、比较胚胎学、比较解剖学和古生物学等方面的研究扩展到多个学科。近几十年来，特别是分子生物学的发展，现代分类学家在分类的过程中，广泛采用了生理、生化、免疫学、生态分布、遗传学及分子生物学的技术进行分类学研究，以便获得更为可靠、更为全面的分类学依据，来确定生物间的亲缘关系，使“自然分类”更符合自然的本来面貌。例如，以染色体的形态和数目、减数分裂时染色体的行为方式可获得细胞学依据；以一些代谢的小分子化合物，如植物碱、酚、糖、糖苷等和一些大分子化合物，如DNA、RNA和蛋白质等，通过血清、电泳等方法获得的生化指标可获得生物化学依据；以一些较稳定的同源生物大分子，如血红蛋白、细胞色素等的氨基酸序列、相对应的核苷酸序列在结构上的差异程度可获得分子生物学依据(表1)。这些都可作为分类依据来确定生物类群之间的亲缘关系和演化规律。表 1 几种生物与人的细胞色素c中的氨基酸及相对应的核苷酸组成的差异比较生物名称 氨基酸差别 核苷酸差别 黑猩猩 0 0 猕猴 1 1 狗 11 13 鸡 13 18 响尾蛇 14 20 金枪鱼 21 31 酵母菌 45 56 以上数据可以作为说明这些生物的同源性及亲缘关系远近的依据，如人和黑猩猩的亲缘关系最近，和猕猴的亲缘关系稍远一点，和酵母菌等的亲缘关系更远。总之，一切具有种间差异的特征均可作为分类的依据。随着各学科的发展，对生物的认识越来越全面，生物学各学科的发展为生物分类的逐步完善提供了条件，人们才有可能综合各方面的资料，最终建立起一个反映亲缘关系的自然分类系统。单子叶植物和双子叶植物被子植物分为单子叶植物和双子叶植物两个纲。其最重要的区别是子叶数目。种子的胚具有一片子叶的植物叫单子叶植物，如玉米、小麦、水稻等；种子的胚具有两片子叶的植物叫双子叶植物，如菜豆、花生、蚕豆、大豆等。其次是花瓣的数目，前者的基数常为3，后者的基数常为5或4。再从营养器官方面看：双子叶植物有发达的主根，茎中的维管束排列成环状，叶脉多为网状；单子叶植物有发达的须根，主根不发达，茎内维管束常为散生型，叶脉多为平行或弧形的。上述区别只能说是大多数的情况，实际上每一点区别都会有少数例外。例如，双子叶植物纲中的毛莨科和睡莲科中也有单子叶现象，毛莨科中也有3基数花的类型，单子叶植物中的百合科也有4基数花的类型，等等。葫芦藓的形态结构葫芦藓的植株，高度约有1～3 cm。具有茎和叶，但是，茎中没有导管，叶又小又薄，没有叶脉，含有叶绿体，不仅能够进行光合作用，而且能够吸收水分和溶解在水中的无机盐，葫芦藓没有真正的根，只有短而细的假根，主要起固着植物体的作用。两栖动物和爬行动物的主要特征两栖动物青蛙、蟾蜍和大鲵等都是两栖纲动物，它们的共同特征是：幼体生活在水中，用鳃呼吸；有的成体生活在陆地上，也能生活在水中，主要用肺呼吸；皮肤裸露，能够分泌黏液，有辅助呼吸的作用；心脏有二心房一心室。爬行动物壁虎、蛇、龟和鳖等都是爬行动物，它们的共同特征是：体表覆盖着角质的鳞片或甲；用肺呼吸；心室里有不完全的隔膜；体内受精；卵表面有坚韧的卵壳；体温不恒定。