Lær hvordan dyr blir klassifisert

I århundrer har praksisen med å navngi og klassifisere levende organismer i grupper vært en integrert del av studiet av naturen. Aristoteles (384BC-322BC) utviklet den første kjente metoden for klassifisering av organismer, gruppering organismer med deres transportmidler som luft, land og vann. En rekke andre naturvitere fulgte med på andre klassifiseringssystemer. Men det var den svenske botanisten, Carolus (Carl) Linné (1707-1778) som anses å være pioneren innen moderne taksonomi.

I boka hans Systema Naturae, først utgitt i 1735, introduserte Carl Linné en ganske smart måte å klassifisere og navngi organismer på. Dette systemet, nå referert til som Linnæisk taksonomi, har vært vant til forskjellige omfang, siden den gang.

Linnæisk taksonomi kategoriserer organismer i et hierarki av riker, klasser, ordrer, familier, slekter, og arter basert på delte fysiske egenskaper. Kategorien filum ble lagt til klassifiseringsskjemaet senere, som et hierarkisk nivå rett under riket.

Grupper øverst i hierarkiet (rike, filum, klasse) er mer omfattende i definisjonen og inneholder en større antall organismer enn de mer spesifikke gruppene som er lavere i hierarkiet (familier, slekter, arter).

Ved å tilordne hver gruppe organismer til et rike, filum, klasse, familie, slekt og arter, kan de deretter karakteriseres unikt. Deres medlemskap i en gruppe forteller oss om egenskapene de deler med andre medlemmer av gruppen, eller egenskapene som gjør dem unike når de sammenlignes med organismer i grupper de ikke hører til.

Mange forskere bruker fremdeles det Linneanske klassifiseringssystemet i noen grad i dag, men det er ikke lenger den eneste metoden for å gruppere og karakterisere organismer. Forskere har nå mange forskjellige måter å identifisere organismer og beskrive hvordan de forholder seg til hverandre.

For best å forstå vitenskapen om klassifisering, vil det hjelpe å først undersøke noen få grunnleggende begrep:

• klassifisering - systematisk gruppering og navngiving av organismer basert på delte strukturelle likheter, funksjonelle likheter eller evolusjonshistorie
• taksonomi - vitenskapen om å klassifisere organismer (beskrive, navngi og kategorisere organismer)
• systematikk - studiet av livets mangfold og forholdene mellom organismer

Med en forståelse av klassifisering, taksonomiog systematikk, kan vi nå undersøke de forskjellige typene klassifiseringssystemer som er tilgjengelige. For eksempel kan du klassifisere organismer etter deres struktur og plassere organismer som ser like ut i samme gruppe. Alternativt kan du klassifisere organismer i henhold til deres evolusjonshistorie, og plassere organismer som har en felles aner i samme gruppe. Disse to tilnærmingene blir referert til som fenetikk og kledistikk og er definert som følger:

• phenetics - en metode for å klassifisere organismer som er basert på deres generelle likhet i fysiske egenskaper eller andre observerbare egenskaper (det tar ikke hensyn til fylogeni)
• cladistics - en analysemetode (genetisk analyse, biokjemisk analyse, morfologisk analyse) som bestemmer sammenhenger mellom organismer som kun er basert på deres evolusjonshistorie

Generelt bruker Linnean taksonomi phenetics å klassifisere organismer. Dette betyr at den er avhengig av fysiske egenskaper eller andre observerbare egenskaper for å klassifisere organismer og tar hensyn til organisasjonsens evolusjonshistorie. Men husk at lignende fysiske egenskaper ofte er et produkt av delt evolusjonær historie, slik at Linnæisk taksonomi (eller fenetikk) reflekterer noen ganger den evolusjonære bakgrunnen til en gruppe av organismer.

cladistics (også kalt fylogenetikk eller fylogenetisk systematikk) ser på organismenes evolusjonshistorie for å danne den underliggende rammen for deres klassifisering. Cladistics skiller seg derfor fra fenetikk ved at den er basert på fylogeni (evolusjonshistorien til en gruppe eller avstamning), ikke på observasjon av fysiske likheter.

Når de karakteriserer evolusjonshistorien til en gruppe organismer, utvikler forskere trelignende diagrammer som kalles kladogram. Disse diagrammer består av en serie grener og blader som representerer utviklingen av grupper av organismer gjennom tid. Når en gruppe deles i to grupper, viser kladogrammet en node, hvoretter grenen deretter fortsetter i forskjellige retninger. Organismer er lokalisert som blader (i endene av grenene).

Biologisk klassifisering er i en kontinuerlig strøm av tilstand. Når kunnskapen om organismer utvides, får vi en bedre forståelse av likhetene og forskjellene mellom ulike grupper av organismer. I sin tur former de likhetene og forskjellene hvordan vi tildeler dyr til de forskjellige gruppene (taxa).

taxon (Pl. taxa) - taksonomisk enhet, en gruppe organismer som har fått navnet

Oppfinnelsen av mikroskopet i midten av det sekstende århundre avslørte en liten verden fylt med utallige nye organismer som tidligere hadde sluppet unna klassifisering fordi de var for små til å se med de nakne øye.

Gjennom det siste århundret har raske fremskritt innen evolusjon og genetikk (samt en rekke relaterte felt som cellebiologi, molekylærbiologi, molekylær genetikk og biokjemi, for å nevne noen få) omformer stadig vår forståelse av hvordan organismer forholder seg til hverandre og kaster nytt lys over tidligere klassifikasjoner. Vitenskap organiserer kontinuerlig grenene og bladene til livets tre.

De store endringene i en klassifisering som har skjedd gjennom taksonomiens historie kan best være forstått ved å undersøke hvordan takser på høyeste nivå (domene, rike, filum) har endret seg gjennom historie.

Taksonomiens historie strekker seg tilbake til det 4. århundre f.Kr., til tiden av Aristoteles og før. Siden de første klassifiseringssystemene dukket opp, delte livets verden i forskjellige grupper med forskjellige relasjoner, har forskere kjempet med oppgaven å holde klassifisering synkronisert med vitenskapelige bevis.

Avsnittene som følger gir et sammendrag av endringene som har skjedd på det høyeste nivået av biologisk klassifisering gjennom taksonomiens historie.

Klassifiseringssystem basert på: Observasjon (fenetikk)

Aristoteles var blant de første som dokumenterte inndelingen av livsformer i dyr og planter. Aristoteles klassifiserte dyr etter observasjon, for eksempel definerte han høynivågrupper av dyr etter hvorvidt de hadde rødt blod eller ikke (dette gjenspeiler grovt fordelingen mellom virveldyr og virvelløse dyr som brukes i dag).

• Plantae - planter
• Animalia - dyr

Klassifiseringssystem basert på: Observasjon (fenetikk)

Det tre rike-systemet, introdusert av Ernst Haeckel i 1894, gjenspeilte de mangeårige to kongedømmene (Plantae og Animalia) som kan være tilskrevet Aristoteles (kanskje før) og lagt til tredje rike, Protista som inkluderte encellede eukaryoter og bakterier (prokaryoter).

• Plantae - planter (for det meste autotrofiske, flercellede eukaryoter, reproduksjon av sporer)
• Animalia - dyr (heterotrofe, flercellede eukaryoter)
• Protistriket - encellede eukaryoter og bakterier (prokaryoter)

Klassifiseringssystem basert på: Observasjon (fenetikk)

Den viktige endringen introdusert av dette klassifiseringsskjemaet var introduksjonen av Kingdom Bacteria. Dette gjenspeiler den økende forståelsen av at bakterier (encellede prokaryoter) var veldig forskjellige fra encellede eukaryoter. Tidligere ble encellede eukaryoter og bakterier (encellede prokaryoter) gruppert sammen i Kingdom Protista. Men Copeland hev Haeckels to Protista-phyler til rikets nivå.

• Plantae - planter (for det meste autotrofiske, flercellede eukaryoter, reproduksjon av sporer)
• Animalia - dyr (heterotrofe, flercellede eukaryoter)
• Protistriket - encellede eukaryoter (mangler vev eller omfattende cellulær differensiering)
• Bakterie - bakterier (encellede prokaryoter)

Klassifiseringssystem basert på: Observasjon (fenetikk)

Robert Whittakers klassifiseringsplan fra 1959 la det femte riket til Copelands fire riker, Kingdom Fungi (enkelt- og flercellede osmotrofiske eukaryoter)

• Plantae - planter (for det meste autotrofiske, flercellede eukaryoter, reproduksjon av sporer)
• Animalia - dyr (heterotrofe, flercellede eukaryoter)
• Protistriket - encellede eukaryoter (mangler vev eller omfattende cellulær differensiering)
• Monera - bakterier (encellede prokaryoter)
• sopp (enkelt- og flercellede osmotrofiske eukaryoter)

Klassifiseringssystem basert på: Evolusjon og molekylær genetikk (Cladistics / Phylogeny)

I 1977 utvidet Carl Woese Robert Whittakers Five Kingdoms til å erstatte Kingdom Kingdom-bakterier med to riker, Eubacteria og Archaebacteria. Archaebacteria skiller seg fra Eubacteria i deres genetiske transkripsjons- og translasjonsprosesser (i Archaebacteria, transkripsjon og oversettelse lignet nærmere eukaryoter). Disse kjennetegnene ble vist ved molekylærgenetisk analyse.

• Plantae - planter (for det meste autotrofiske, flercellede eukaryoter, reproduksjon av sporer)
• Animalia - dyr (heterotrofe, flercellede eukaryoter)
• eubacteria - bakterier (encellede prokaryoter)
• archaebacteria - prokaryoter (skiller seg fra bakterier i deres genetiske transkripsjon og oversettelse, mer lik eukaryoter)
• Protistriket - encellede eukaryoter (mangler vev eller omfattende cellulær differensiering)
• sopp - enkelt- og flercellede osmotrofiske eukaryoter

Klassifiseringssystem basert på: Evolusjon og molekylær genetikk (Cladistics / Phylogeny)

I 1990 la Carl Woese frem et klassifiseringsopplegg som i stor grad revurderte tidligere klassifiseringsordninger. Tre-domenesystemet han foreslo er basert på molekylærbiologiske studier og resulterte i plassering av organismer i tre domener.

• Bakterie
• archaea
• eukarya