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分類学（生物学）

では、生物学、分類学（から古代ギリシャ語 τάξις （タクシー）  「配置」、および-νομία （-nomia）  「メソッドは、」）である科学的な（定義、命名の研究外接）と生物のグループ分類する生物を共有特性に基づきます。生物は分類群（単数：分類群）にグループ化され、これらのグループには分類学的ランクが与えられます ; 特定のランクのグループを集約して、より包括的な上位ランクのグループを形成し、分類学的階層を作成できます。現代で使用されている主なランクは、ドメイン、王国、門（門の代わりに植物学で分割が使用されることもあります）、クラス、目、科、属、および種です。スウェーデンの植物学者カール・リンネは、彼はとして知ら位にランクシステム開発として、分類学の現在のシステムの創始者とみなされているリンネの分類の生物と分類するための二項命名法を生物に名前を付けるために。

生物学的分類学の理論、データ、分析技術の進歩により、リンネのシステムは、生きている生物と絶滅した生物の両方の進化的関係を反映することを目的とした現代の生物学的分類のシステムに変わりました。

定義

分類法の正確な定義は情報源によって異なりますが、生物のグループの概念、命名、分類という分野の核心は残っています。[1]参照のポイントとして、分類法の最近の定義を以下に示します。

  1. 個体を種にグループ化し、種をより大きなグループに配置し、それらのグループに名前を付けて分類を作成する理論と実践。[2]
  2. 科学（との主要な構成要素のフィールドシステマティック説明、識別、命名法、および分類を包含する）[3]
  3. 分類の科学、生物学では生物の分類への配置[4]
  4. 「種の形成手段の研究などを含む、生物に適用される分類の科学。」[5]
  5. 「分類を目的とした生物の特性の分析」[6]
  6. 「分類学の研究の系統は、（望ましいが異常な定義としてリスト）分類および分類のより包括的なフィールドの名前に翻訳することができるパターンを提供することを目的とする」[7]

さまざまな定義は、分類法を分類学のサブエリアとして配置するか（定義2）、その関係を反転させるか（定義6）、または2つの用語を同義と見なすように見えます。生物学的命名法が分類学の一部（定義1および2）と見なされるのか、分類学外の分類学の一部と見なされるのかについては、いくつかの意見の相違があります。[8]たとえば、定義6は、分類法の外に命名法を配置する分類学の次の定義と対になっています。[6]

  • 分類学：「彼らの自然の関係については、変動の研究と分類群の進化と生き物の分類を含む生物の識別、分類、および命名法の研究」。

分類、を含む用語のセット全体体系的、生物学、システマティック、biosystematics、科学的な分類、生物学的分類、および系統学が若干異なる時々 、時々同じですが、常に関連して交差する-時には意味を重ねてきました。[1] [9]ここでは「分類法」の最も広い意味が使用されています。この用語自体は、1813年にdeCandolleによって彼のThéorieélémentairedelabotaniqueで導入されました。[10]

モノグラフと分類学的改訂

分類学改訂又は分類学上のレビューは、特定の変化パターンの新規な分析であるタクソン。この分析は、形態学的、解剖学的、花粉学的、生化学的、遺伝的など、利用可能なさまざまな種類の文字の任意の組み合わせに基づいて実行できます。モノグラフまたは完全な改訂は、特定の時間に特定の情報については、分類群のための包括的で、そして世界全体のリビジョンです。他の（部分的な）リビジョンは、使用可能な文字セットの一部のみを使用するか、空間スコープが制限されるという意味で制限される場合があります。改訂により、調査中の分類群内の分類群間の関係のコンフォメーションまたは新しい洞察が得られ、これらの分類群の分類の変更、新しい分類群の識別、または以前の分類群の統合が生じる可能性があります。[11]

アルファおよびベータ分類

「アルファ分類学」という用語は、今日、主に分類群、特に種を見つけ、説明し、命名する分野を指すために使用されます。[12]初期の文献では、この用語は形態学的分類法と19世紀末までの研究成果を指す別の意味を持っていました。[13]

William Bertram Turrillは、1935年と1937年に発行された一連の論文で「アルファ分類学」という用語を紹介し、分類学の分野の哲学と将来の方向性について議論しました。[14]

...分類学者の間では、問題をより広い視点から検討し、細胞学、生態学、遺伝学の同僚との緊密な協力の可能性を調査し、おそらく劇的な性質の改訂または拡張を認めたいという要望が高まっています。 Turrill（1935）は、構造に基づいて、便利に「アルファ」と指定された古い貴重な分類法を受け入れながら、次のように構築されたはるかに遠い分類法を垣間見ることができることを示唆しています。可能な限り形態学的および生理学的事実の幅広い基盤、および「間接的であっても、種および他の分類学的グループの構成、細分化、起源、および行動に関連するすべての観察および実験データのための場所が見つかる」もの。理想は、完全に実現することはできないと言えます。しかし、それらは永続的な刺激物として作用するという大きな価値があり、「オメガ」分類法の理想的なものがあれば、ギリシャ語のアルファベットを少し下に進む可能性があります。私たちの何人かは、私たちが今「ベータ」分類法で模索していると思って自分自身を喜ばせます。[14]

したがって、Turrillは、生態学、生理学、遺伝学、細胞学など、分類学全体に含まれるさまざまな研究分野をアルファ分類学から明示的に除外しています。彼はさらに、系統発生的再構築をアルファ分類から除外しています（pp.365–366）。

後の著者は、この用語を別の意味で使用し、種の区切り（他のランクの亜種や分類群ではない）を意味し、利用可能な調査手法を使用し、高度な計算または実験技術を含みます。[15] [12]したがって、1968年にエルンストマイヤーは「ベータ分類学」を種よりも高いランクの分類として定義した。[16]

変異の生物学的意味と関連種のグループの進化的起源を理解することは、分類学的活動の第2段階、種を親族のグループ（「分類群」）に分類すること、およびより高いカテゴリー。このアクティビティは、分類という用語が意味するものです。「ベータ分類」とも呼ばれます。

マイクロタクソノミーとマクロタクソノミー

生物の特定のグループで種をどのように定義すべきかは、種の問題と呼ばれる実際的および理論的な問題を引き起こします。種を定義する方法を決定する科学的研究は、マイクロタクソノミーと呼ばれています。[17] [18] [12]ひいては、マクロ分類学は、より高い階級の亜属以上のグループの研究です。[12]

歴史

分類学の歴史のいくつかの記述は分類学を古代文明にさかのぼろうと試みていますが、生物を分類するための真に科学的な試みは18世紀まで起こりませんでした。初期の作品は主に記述的であり、農業や医学に役立つ植物に焦点を当てていました。この科学的思考にはいくつかの段階があります。初期の分類法は、リンネの植物の性的分類システム（もちろん、リンネの動物の分類は「自然の体系」（「自然のシステム」）と題されていた）を含む、いわゆる「人工システム」という任意の基準に基づいていました。彼は、少なくとも、それは「人工システム」以上のものであると信じていました）。その後、de Jussieu（1789）、de Candolle（1813）、Bentham and Hooker（1862–1863）など、「自然システム」と呼ばれる分類群の特性をより完全に考慮したシステムが登場しました。これらの分類は経験的パターンを説明し、思考において進化前のものでした。チャールズ・ダーウィンの「種の起源」（1859）の出版は、進化の関係に基づいた分類の新しい説明につながりました。これは、の概念だったphyletic以降1883年から、システム。このアプローチは、アイヒラー（1883）とエングラー（1886–1892）のアプローチに代表されました。1970年代の分岐方法論の出現は、共有派生形質の存在によってサポートされる、単系統群の唯一の基準に基づく分類につながりました。それ以来、証拠の基礎は、ほとんどの部分が従来の形態を補完する分子遺伝学からのデータで拡大されてきました。[19] [必要なページ] [20] [必要なページ] [21] [必要なページ]

プレリンネ

初期の分類学者

人類がコミュニケーションをとることができる限り、私たちの周囲の命名と分類はおそらく行われてきました。この情報を家族やグループの他のメンバーに伝えるためには、有毒で食用の動植物の名前を知ることが常に重要でした。薬用植物のイラストは、cからのエジプトの壁画に現れます。紀元前1500年、さまざまな種の使用法が理解され、基本的な分類法が実施されたことを示しています。[22]

古代

宋王朝の画家 黄権（903–965）による珍しい動物の説明（スケッチ生 珍足像）

生物は、レスボス島での滞在中にアリストテレス（ギリシャ、紀元前384〜322年）によって最初に分類されました。[23] [24] [25]彼は、存在をその部分によって、または現代の用語では、出生、4本の足、産卵、血、または温体などの属性によって分類しました。[26]彼はすべての生き物を植物と動物の2つのグループに分けました。[24]アンハイマ（血のない動物、無脊椎動物として翻訳される）やエンハイマ（血のある動物、おおよそ脊椎動物）などの彼の動物のグループのいくつか、およびサメやクジラのようなグループは、今日でも一般的に使用されています。[27]彼の学生テオフラストス（ギリシャ、370から285 BC）は彼にいくつかの500の植物とその用途を言及し、この伝統に担持ヒストリアプランタラム。繰り返しになりますが、現在も認識されているいくつかの植物グループは、Cornus、Crocus、Narcissusなどのテオプラストスにまでさかのぼることができます。[24]

中世

分類中世は主に基づいていたアリストテレス系、[26]生物の哲学と実存順序に関する追加有します。これには、西洋のスコラ学の伝統にあるという偉大な連鎖[26]などの概念が含まれ、これも最終的にはアリストテレスに由来します。アリストテレスのシステムは、当時顕微鏡がなかったため、植物や菌類を分類しませんでした[25]。彼のアイデアは、スカラナチュラエ（自然のはしご）のように、全世界を単一の連続体に配置することに基づいていたためです。[24]これもまた、存在の大いなる連鎖において考慮されました。[24]進歩は、次のような学者によって作られたプロコピウス、ガザのTimotheos、ディミトリオス・ペパゴメノス、およびトマス。中世の思想家は、実用的な分類法よりも抽象的な哲学に適した抽象的な哲学的および論理的分類を使用していました。[24]

ルネサンスと近世

ルネッサンスと啓蒙時代の間に、生物の分類がより一般的になり[24]、分類学の研究は古代のテキストを置き換えるのに十分な野心的なものになりました。これは、生物の形態をより詳細に研究することを可能にした洗練された光学レンズの開発に起因することがあります。この技術の飛躍を利用した最も初期の著者の1人は、「最初の分類学者」と呼ばれているイタリアの医師アンドレア・チェザルピーノ（1519–1603）でした。[28]彼の最高傑作 DePlantisは1583年に発表され、1500以上の植物種について説明しました。[29] [30]彼が最初に認識した2つの大きな植物科、キク科とアブラナ科は今日でも使用されています。[31]そして、17世紀にジョン・レイ（イングランド、1627年から1705年）多くの重要な分類学的な作品を書きました。[25]おそらく彼の最大の功績は、Methodus Plantarum Nova（1682）[32]であり、18,000を超える植物種の詳細を発表しました。当時、彼は多くの結合文字に基づいて分類群を作成していたため、彼の分類はおそらく分類学者によって作成された中で最も複雑でした。次の主要な分類学的作品は、ジョセフ・ピトン・ド・トルネフォール（フランス、1656–1708）によって制作されました。[33] 1700年からの彼の作品、Institutiones Rei Herbariaeには、彼が若い学生として使用したテキストであったため、リンネに直接影響を与えた698属の9000種以上が含まれていました。[22]

リンネの時代

Systema Naturae、ライデン、1735年の タイトルページ

スウェーデンの植物学者カール・リンネ（1707-1778）[26]分類の新しい時代を迎えました。彼の主要な作品であるSystemaNaturae第1版は1735年、[34] Species Plantarumは1753年、[35]およびSystema Naturae第10版、[36]で、彼は現代の分類学に革命をもたらしました。彼の作品は、動植物種の標準化された二名法の命名システムを実装し[37]、それは混沌とした無秩序な分類学の文献に対するエレガントな解決策であることが証明されました。彼は、クラス、目、属、種の基準を紹介しただけでなく、花の小さな部分を使用して、彼の本から植物や動物を識別することを可能にしました。[37]このようにしてリンネのシステムが誕生し、今日でも18世紀と本質的に同じ方法で使用されています。[37]現在、植物および動物の分類学者は、リンネの研究を有効な名前の「出発点」と見なしている（それぞれ1753年と1758年）。[38]これらの日付より前に公開された名前は「プレリンネ」と呼ばれ、有効とは見なされません（Svenska Spindlar [39]で公開されたクモを除く）。これらの日付より前にリンネ自身が発行した分類名でさえ、リンネ以前と見なされます。[22]

現代の分類システム

クラスレベルでの脊椎動物の進化、 家族の数を示す紡錘体の幅。スピンドル図は進化分類学の典型です
分岐学に典型的な クラドグラムとして表される同じ関係

グループ内にネストされたグループのパターンは、リンネの植物と動物の分類によって指定され、これらのパターンは、種の起源が公開されるかなり前の18世紀の終わりにかけて動物と植物界の樹状図として表され始めました。。[25]「自然システム」のパターンは、進化などの生成プロセスを伴わなかったが、それを暗示していた可能性があり、初期の変容主義思想家を鼓舞した。アイデア模索初期の作品の中で種の核変換をし、エラスムスダーウィンの1796 Zoönomiaとジャン=バティスト・ラマルクの哲学Zoologiqueの1809 [12]アイデアは投機によって英語圏の世界で普及が、広く読まれたの痕跡を創造の自然史、1844年にロバートチェンバースによって匿名で公開されました。[40]

ダーウィンの理論では、分類は共通祖先のダーウィンの原則を反映する必要があるという一般的な受け入れがすぐに現れました。[41] 生命の木の表現は、既知の化石グループが組み込まれた科学的研究で人気を博しました。化石の祖先に結びついた最初の現代のグループの1つは鳥でした。[42]の後、新たに発見された化石使用始祖とヘスペロルニスを、トーマス・ヘンリー・ハクスリーが、彼らは恐竜から進化したことが顕著に、正式で指定したグループのリチャード・オーウェン1842年に[43] [44]結果の説明、その恐竜の「与えます鳥の「上昇」または「祖先」であることは、進化論的分類学的思考の本質的な特徴です。19世紀後半から20世紀初頭にかけて、ますます多くの化石群が発見され認識されるようになると、古生物学者は、既知の群を結び付けることによって、時代を超えた動物の歴史を理解するよう努めました。[45]で近代的な進化の合成1940年代初頭の、主要なグループの進化の本質的近代的な理解が所定の位置にいました。進化分類学はリンネの分類学ランクに基づいているため、2つの用語は現代の使用法ではほとんど互換性があります。[46]

分岐学の方法は、1960年代から浮上しています。[41] 1958年、ジュリアン・ハクスリーはクレードという用語を使用した。[12]その後、1960年に、カインとハリソンは分岐学という用語を導入しました。[12]顕著な特徴は、階層的な進化ツリーに分類群を配置することであり、名前の付いた分類群はすべて単系統であることが望まれます。[41]分類群は、祖先型のすべての子孫を含む場合、単系統と呼ばれます。[47] [48]子孫グループが削除されたグループは側系統群と呼ばれ、[47]生命の木からの複数の枝を表すグループは、多系統群と呼ばれます。[47] [48]単系統群は、共有派生形質、共有派生形質に基づいて認識および診断されます。[49]

分岐分類は、従来のLinnean分類法および動物学および植物命名規約と互換性があります。[50]クレードの正式な命名を規制することを目的とした、系統分類の代替システムである国際系統分類法またはPhyloCodeが提案されています。[51] [52]リンネのランクは、現在のランクベースのコードと共存することを目的としたPhyloCodeではオプションになります。[52]体系的なコミュニティがPhyloCodeを採用するのか、それとも250年以上にわたって採用されている（そして必要に応じて変更されている）現在の命名法を支持して拒否するのかはまだわからない。

王国とドメイン

現代の分類の基本的なスキーム。他の多くのレベルを使用できます。人生の最高レベルであるドメインは、新しく、論争の的となっています。

リンネのかなり前に、植物と動物は別々の王国と見なされていました。[53]リンネはこれをトップランクとして使用し、物理的な世界を野菜、動物、鉱物の王国に分けました。顕微鏡の進歩により微生物の分類が可能になるにつれて、王国の数が増加し、5王国および6王国のシステムが最も一般的でした。

ドメインは比較的新しいグループです。1977年に最初に提案されたCarlWoeseの3ドメインシステムは、その後まで一般的に受け入れられませんでした。[54]三ドメイン法の一つの主な特徴での分離である古細菌及び細菌は、以前に（王国も時々呼ばれる単一王国細菌に分類モネラ界を）、[53]を有する真核生物細胞を含むすべての生物のための核。[55]少数の科学者は、第6の王国、古細菌を含んでいますが、ドメイン法を受け入れていません。[53]

原生生物の分類について広範囲に出版したトーマス・キャバリエ・スミスは、最近[いつ？]古細菌と真核生物をグループ化するクレードであるネオムラは、バクテリア、より正確には放線菌から進化したであろうと提案した。彼の2004年の分類では、古細菌はバクテリア王国の亜界の一部として扱われていました。つまり、彼は3ドメインシステムを完全に拒否しました。[56] 2012年ステファンLuketaは、加算、5「支配」システムを提案Prionobiota（無細胞核酸を含まない）とVirusobiota伝統的な三つのドメインに（無細胞が、核酸とを）。[57]

リンネ
1735 [58]		ヘッケル
1866 [59]		シャトン
1925 [60]		コープランド
1938 [61]		Whittaker
1969 [62]		ウーズら
1990 [63]		キャバリエ-スミス
1998 [56]		キャバリエ-スミス
2015 [64]
2王国 三国 2帝国 4つの王国 5つの王国 3つのドメイン 2つの帝国、6つの王国 2つの帝国、7つの王国
（未処理） 原生生物 原核生物 モネラ界 モネラ界 バクテリア バクテリア バクテリア
古細菌 古細菌
真核生物 原生生物 原生生物 真核生物 原生動物 原生動物
クロミスタ クロミスタ
植物性 植物 植物 植物 植物 植物
菌類 菌類 菌類
動物界 動物界 動物界 動物界 動物界 動物界

最近の包括的な分類

部分的な分類は、生物の多くの個々のグループに存在し、新しい情報が利用可能になると改訂および置換されます。しかし、ほとんどまたはすべての生命の包括的で公表された治療法はまれです。最近の例としては、ADLらのことである。2012年及び2019、[65] [66]のみ原生生物を重視し、ルッジェーロらとそのカバー真核生物。、2015年[67]真核生物の両方カバー原核生物のランクにどちらも化石の代表者を除外しますが、注文してください。[67]別の編集（Ruggiero、2014）[68]は、現存する分類群を家族のランクまでカバーしています。その他のデータベース駆動型の処理には、Encyclopedia of Life、Global Biodiversity Information Facility、NCBI分類データベース、海洋および非海洋属の暫定登録、Open Tree of Life、およびCatalog ofLifeが含まれます。Paleobiologyデータベースは、化石のためのリソースです。

応用

生物分類学はのサブ規律ある生物学、そして熱狂的なものの、一般的に、「分類学者」として知られている生物学者によって実施されている博物学者はまた、頻繁に新しい分類群の出版に関与しています。[69]分類法は生命の記述と整理を目的としているため、分類学者が実施する作業は、生物多様性とその結果として生じる保全生物学の分野の研究に不可欠です。[70] [71]

生物の分類

生物学的分類は、分類学的プロセスの重要な要素です。その結果、分類群の親族が何であると仮定されているかについてユーザーに通知します。：生物学的分類は（最も包括的な以上に包括的なから順に）他の中を含め、分類学上のランクを使用して、ドメイン、英国、門、クラス、受注、家族、属、種、および菌株。[72] [注1]

分類学的説明

タイプ標本のための ウツボカズラsmilesii、熱帯 投手工場

分類群の「定義」は、その説明または診断、あるいはその両方の組み合わせによってカプセル化されます。分類群の定義を管理する決まった規則はありませんが、新しい分類群の命名と公開は一連の規則によって管理されます。[8]で動物学、命名法（より一般的に使用されるランクのためのスーパーファミリーの亜種が）、によって調節される国際動物命名規約（ICZNコード）。[73]の分野で藻類学、真菌、および植物学、分類群の命名はによって支配される国際藻類・菌類・植物命名規約（ICN）。[74]

分類群の最初の説明には、5つの主要な要件が含まれます。[75]

  1. 分類群には、ラテンアルファベットの26文字に基づいた名前を付ける必要があります（新種の場合は二項式、その他のランクの場合は二項式）。
  2. 名前は一意である必要があります（つまり、同音異義語ではありません）。
  3. 説明は、少なくとも1つの名前の付いたタイプの標本に基づいている必要があります。
  4. 分類群を説明（定義）するため、または他の分類群と区別するために、適切な属性に関するステートメントを含める必要があります（診断、ICZNコード、第13.1.1条、ICN、第38条）。両方のコードは、分類群の内容（​​その境界）の定義とその名前の定義を意図的に分離しています。
  5. これらの最初の4つの要件は、永続的な科学的記録として、多数の同一のコピーで入手できる作品で公開する必要があります。

ただし、分類群の地理的範囲、生態学的注記、化学、行動など、より多くの情報が含まれていることがよくあります。研究者が分類群に到達する方法は異なります。利用可能なデータとリソースに応じて、方法は単純な定量的または定性的とは異なります。大量のDNA配列データの詳細なコンピューター分析のための印象的な特徴の比較。[76]

著者の引用

「権威」は学名の後に置くことができます。[77]権限は、名前を最初に有効に公開した1人または複数の科学者の名前です。[77]たとえば、1758年にリンネはアジアゾウに学名Elephas maximusを付けたので、その名前は「Elephas maximus Linnaeus、1758」と書かれることもあります。[78]作者の名前はしばしば省略されます：リンネの略語L.が一般的に使用されます。植物学では、実際には、標準的な略語の規制されたリストがあります（著者の略語による植物学者のリストを参照してください）。[79]権限を割り当てるためのシステムは、植物学と動物学の間でわずかに異なります。[8]ただし、元の説明以降に種の属が変更されている場合は、元の機関の名前を括弧で囲むのが標準です。[80]

表形分類学

分類学または数値分類学としても知られる表形分類学では、生物は、その系統学または進化的関係に関係なく、全体的な類似性に基づいて分類されます。[12]それは分類群間の進化的「距離」の尺度をもたらす。表形法は、一般的な祖先（または共有原始形質）の形質を新しい一般的な（または異形）形質と区別しないため、現代では比較的まれになり、主に分岐解析に取って代わられています。[81]ただし、近隣結合などの特定の表形分類法は、より高度な方法（ベイズ推定など）の計算コストが高すぎる場合の系統発生の合理的な近似として、分岐学への道を見つけました。[82]

データベース

最新の分類法では、データベーステクノロジーを使用して、分類とそのドキュメントを検索およびカタログ化します。[83]一般的に使用されるデータベースはありませんが、カタログオブライフなどの包括的なデータベースがあり、文書化されたすべての種を一覧表示しようとします。[84]カタログには、2016年4月の時点ですべての王国の164万種が記載されており、現代科学で知られている推定種の4分の3以上をカバーしていると主張しています。[85]

も参照してください

  • 自動化された種の識別
  • 細菌の分類学
  • クラドグラム
  • 分岐学
  • クラスター分析
  • 生命のバーコードのためのコンソーシアム
  • 欧州分類施設コンソーシアム
  • 樹状図
  • 遺伝子型
  • 科学的命名の用語集
  • 同定（生物学）
  • Incertae sedis
  • オープンツリーオブライフ
  • パラタクソノミー
  • フェノグラム
  • 集合論
  • 分類法（一般）
  • ウイルス分類

ノート

  1. ^ このランキングシステムは、ニーモニック「キングスは上質なガラスセットでチェスをしますか？」で覚えることができます。

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外部リンク

  • 分類法とは何ですか？で、自然史博物館ロンドン
  • 分類でのNCBI国立生物工学情報センター
  • 分類でのUniProtのユニバーサルプロテインリソース
  • ITIS統合分類学情報システム
  • CETaFヨーロッパの分類学的施設のコンソーシアム
  • ウィキスピーシーズ 無料種ディレクトリ
  • 生物学的分類。
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