生物分類學

生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。分類就是遵循分類學原理和方法，對生物的各種類群進行命名和等級劃分。

　　地球上現生的物種以百萬計，千變萬化，各不相同，如果不予分類，不立系統，便無從認識，難以研究利用。分類的對象是形形色色的種類，都是進化的產物。因而從理論意義上說，分類學是生物進化的歷史總結。

　　分類學是綜合性學科。生物學的各個分支，從古老的形態學到現代分子生物學的新成就，都可吸取為分類依據。分類學亦有其自己的分支學科，如以染色體為依據的細胞分類學，以血清反應為依據的血清分類學，以化學成分為依據的化學分類學，等等。動物、植物和細菌，作為三門分類學，各有其特點；病毒分類則尚未正式采用雙名制和階元系統。

生物分類學的歷史

　　人類在很早以前就能識別物類，給以名稱。漢初的《爾雅》把動物分為蟲、魚、鳥、獸4類：蟲包括大部分無脊椎動物；魚包括魚類、兩棲類、爬行類等低級脊椎動物及鯨和蝦、蟹、貝類等，鳥是鳥類；獸是哺乳動物。這是中國古代最早的動物分類，四類名稱的產生時期看來不晚于西周。這個分類，和林奈的六綱系統比較，只少了兩棲和蠕蟲兩個綱。

　　古希臘哲學家亞里士多德采取性狀對比的方法區分物類，如把熱血動物歸為一類，以與冷血動物相區別。他把動物按構造的完善程度依次排列，給人以自然階梯的概念。

　　17世紀末，英國植物學者雷曾把當時所知的植物種類，作了屬和種的描述，所著《植物研究的新方法》是林奈以前的一本最全面的植物分類總結，雷還提出“雜交不育”作為區分物種的標準。

　　近代分類學誕生于18世紀，它的奠基人是瑞典植物學者林奈。林奈為分類學解決了兩個關鍵問題：第一是建立了雙名制，每一物種都給以一個學名，由兩個拉丁化名詞所組成，第一個代表屬名，第二個代表種名。第二是確立了階元系統，林奈把自然界分為植物、動物和礦物三界，在動植物界下，又設有綱、目、屬、種四個級別，從而確立了分類的階元系統。

　　每一物種都隸屬于一定的分類系統，占有一定的分類地位，可以按階元查對檢索。林奈在1753年印行的《植物種志》和1758年第10版《自然系統》中首次將階元系統應用于植物和動物。這兩部經典著作，標志著近代分類學的誕生。

　　林奈相信物種不變，他的《自然系統》沒有親緣概念，其中六個動物綱是按哺乳類、鳥類、兩棲類、魚類、昆蟲、蠕蟲的順序排列的。拉馬克把這個顛倒了的系統撥正過來，從低級到高級列成進化系統。他還把動物區分為脊椎動物和無脊椎動物兩類，并沿用至今。

　　由于林奈的進化觀點在當時沒有得到公認，因而對分類學影響不大。直到1859年，達爾文的《物種起源》出版以后，進化思想才在分類學中得到貫徹，明確了分類研究在于探索生物之間的親緣關系，使分類系統成為生物系譜——系統分類學由此誕生。

生物分類學的基本內容

　　分類系統是階元系統，通常包括七個主要級別：種、屬、科、目、綱、門、界。種(物種)是基本單元，近緣的種歸合為屬，近緣的屬歸合為科，科隸于目，目隸于綱，綱隸于門，門隸于界。

　　隨著研究的進展，分類層次不斷增加，單元上下可以附加次生單元，如總綱(超綱)、亞綱、次綱、總目(超目)、亞目、次日、總科(超科)、亞科等等。此外，還可增設新的單元，如股、群、族、組等等，其中最常設的是族，介于亞科和屬之間。

　　列入階元系統中的各級單元都有一個科學名稱。分類工作的基本程序就是把研究對象歸入一定的系統和級別，成為物類單元。所以分類和命名是分不開的。

　　種和屬的學名后常附命名人姓氏，以標明來源，便于查找文獻。變種學名亦采取三名制，分類名稱要求穩定，一個屬或種(包括種下單元)只能有一個學名。一個學名只能用于一個對象(或種)，如果有兩個或多個對象者，便是“異物同名”，必須于其中核定最早的命名對象，而其他的同名對象則另取新名。這叫做“優先律”，動物和植物分類學界各自制訂了《命名法規》，所以在動物界和植物界間不存在異物同名問題。“優先律”是穩定學名的重要措施。優先律的起始日期，動物是1758年，植物是1820年，細菌則起始于1980年1月1日。

　　鑒定學名是取得物種有關資料的手段，即使是前所未知的新種類，只要鑒定出其分類隸屬，亦可預見其一定特征。分類系統是檢索系統，也是信息存取系統。許多分類著作，如基于區系調查的動植物志，記述某一國家或地區的動植物種類情況，作為基本資料，都是為鑒定、查考服務的。

　　物種指一個動物或植物群，其所有成員在形態上極為相似，以至可以認為他們是一些變異很小的相同的有機體，它們中的各個成員間可以正常交配并繁育出有生殖能力的后代，物種是生物分類的基本單元，也是生物繁殖的基本單元。

　　物種概念反映時代思潮。在林奈時代，人們相信物種是不變的，同種個體符合于同一“模式”。模式概念淵源于古希臘哲學的古老的概念，應用到整個分類系統，概念假定所有階元系統中的各級物類單元，都各自符合于一個模式。

　　物種的變與不變曾經是進化論和特創論的斗爭焦點，是勢不兩立的觀點。但是，分類學的事實說明，每一物種各有自己的特征，沒有兩個物種完全相同；而每個物種又保持一系列祖傳的特征，據之可以決定其界、門、綱目、科、屬的分類地位，并反映其進化歷史。

　　分類工作的基本內容是區分物種和歸合物種，前者是種級和種下分類，后者是種上分類。種群概念提高了種級分類水平，改進了種下分類，其要點是以亞種代替變種。亞種一般是指地理亞種，是種群的地理分化，具有一定的區別特征和分布范圍。亞種分類反映物種分化突出了物種的空間概念。

　　變種這一術語過去用得很雜，有的指個體變異，有的指群體類型，意義很不明確，在動物分類中已廢除不用。在植物分類中，一般用以區分居群內部的不連續變體。生態型是生活在一定生境而具有一定生態特征的種內類型，常用于植物分類。人工選育的動植物種下單元稱為品種。

　　由于種內、種間變異錯綜復雜，分類學者對種的劃分有時分歧很大。根據外部形態的異同程度作為劃分物種依據而劃分的稱為形態種，由于對各種形態特征的重要性認識不一，使劃分的種因人而異，尤其是分類學者對某些特征的“加權”常使它們比其他特征更具重要性，而造成主觀偏見。

　　一個物種或物類，以至整個植物界和動物界，都有自己的歷史。研究系統發育就是探索種類之間歷史淵源，以闡明親緣關系，為分類提供理論依據。盡管在分類學派中有綜合(進化)分類學、分支系統學和數值分類學三大流派，但在其基本原理上都有許多共同之處，不過各自強調不同的方面而已。

　　特征對比是分類的基本方法。所謂對比是異同的對比：“異”是區分種類的根據，“同”是合并種類的根據。分析分類特征，首先要考慮反映共同起源的共同特征。但有同源和非同源的不同。例如鳥類的翼和獸類的前肢是同源器管，可以追溯到共同的祖先，是“同源特征”。恒溫在鳥獸是各別起源，并非來自共同祖先，是“非同源特征”。系統分類采用同源特征，不取非同源性狀。

　　林奈把生物分為兩大類群：固著的植物和行動的動物。兩百多年來，隨著科學的發展，人們逐漸發現，這個兩界系統存在著不少問題，但直到20世紀50年代，仍為一般教本所遵從，基本沒有變動。

　　最初的問題產生于中間類型，如眼蟲綜合了動植物兩界的雙重特征，既有葉綠體而營光合作用，又能行動而攝取食物。植物學者把它們列為藻類，稱為裸藻；動物學者把它們列為原生動物，稱為眼蟲。中間類型是進化的證據，卻成為分類的難題。

　　為了解決這個難題，在19世紀60年代，人們建議成立一個由低等生物所組成的第三界，取名為原生生物界，包括細菌、藻類、真菌和原生動物。這個三界系統解決了動植物界限難分的問題，但未被接受，整整100年后，直到20世紀50年代，才開始流行了一段時間，為不少教科書所采用。

　　生命的歷史經歷了幾個重要階段，最初的生命應是非細胞形態的生命，當然，在細胞出現之前，必須有個“非細胞”或“前細胞”的階段。病毒就是一類非細胞生物，只是關于它們的來歷，是原始類型，還是次生類型，仍未定論。

　　從非細胞到細胞是生物發展的第二個重要階段。早期的細胞是原核細胞，早期的生物稱為原核生物(細苗、藍藻)。原核細胞構造簡單；沒有核膜，沒有復雜的細胞器。

　　從原核到真核是生物發展的第三個重要階段。真核細胞具有核膜，整個細胞分化為細胞核和細胞質兩個部分：細胞核內具有復雜的染色體裝置，成為遺傳中心；細胞質內具有復雜的細胞器結構，成為代謝中心。由核質分化的真核細胞，其機體水平遠遠高出于原核細胞。

　　從單細胞真核生物到多細胞生物是生命史上的第四個重要階段。隨著多細胞體形的出現，發展了復雜的組織結構和器官系統，最后產生了高級的被子植物和哺乳動物。

　　植物、菌類和動物組成為生態系統的三個環節。綠色植物是自養生物，是自然界的生產者。它們通過葉綠素進行光合作用，把無機物質合成有機養料，供應自己，又供應異養生物。菌類是異養生物，是自然界的分解者。它們從植物得到食料，又把有機食料分解為無機物質，反過來為植物供應生產原料。動物亦是異養生物，它們是消費者，是地球上最后出現的一類生物。

　　即使沒有動物，植物和菌類仍可以存在，因為它們已經具備了自然界物質循環的兩個基本環節，能夠完成循環過程中合成與分解的統—。但是，如果沒有動物，生物界不可能這樣豐富多彩，更不可能產生人類。植物、菌類和動物代表生物進化的三條路線或三大方向。

　　當前最流行的分類是一種五界系統。五界系統反映了生物進化的三個階段和多細胞階段的三個分支，是有縱有橫的分類。它沒有包括非細胞形態的病毒在內，也許是因為病毒系統地位不明之故。它的原生生物界內容龐雜，包括全部原生動物和紅藻、褐藻、綠藻以外的其他真核藻類，包括了不同的動物和植物。