分类学资料整理

1分类学（系统学）:是研究有机体分门别类的科学。整合生物学:研究一个生物系统中所有组成分的构成及其在特定条件下相互制约关系，以整体性研究为特征一种大学科。3生物识别:主要是指通过人类生物特征进行身份认证的一种技术，这里的生物特征通常具有唯一的（与他人不同）、可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点。分类学基本任务1.2.1鉴定研究区分和确定生物界中的各个物种，并予以命名和加以描述。即鉴别和确定具体的物种。鉴定是分类研究中最基本的任务，因此通常又称为“小分类”或“a分类”。鉴定侧重于自上而下（由较高级阶元到较低级阶元：界〜门〜纲〜目〜科〜属〜种）逐级地解决个别问题。是一般分类工作者通常所做的工作。例：入侵红火蚁的鉴定首先确定大类：界、门、纲、目、科再鉴定属、种。我国有几种相似种分类（classification）根据已鉴别和命名的物种（即已知物种）之间的异同，通过综合分析和归纳，确定所属分类阶元的层次，排列成序，列出较高级阶元，即建立起完整的分类系统。“分类”侧重于宜下而上（由低级阶元到高级阶元：种〜属〜科〜目〜纲）逐级、系统地解决一系列问题。“分类”是分类学研究的重要任务之一，但并非一般分类学工作者所能，通常又称为大分类或“B分类”系统发育（phylogeny）通过比较形态学、比较生物学、比较解剖学、比较生理学等个体发育和考古学等方面研究，探寻物种和物类之间的亲缘关系，以确定不同物种和高级分类阶元的系统发育，追溯其进化过程或进化路线，追根寻源，研究生物的进化。系统发育=血缘（亲缘）关系=进化系统发育又叫“Y分类”。目的：使生物世界从纷乱复杂变成有序规律而便于认识。作用：可通过共性认识个性，也可通过个性反映共性。天牛 天牛科 植食性1.3分类的历史・1.3.1古代至林奈时期（a分类阶段）地区性动物区系研究：主要工作是区分、鉴定、命名和描述大量的新种和新分类单元，具有地区性特点.林奈：1）第一次提出了双名法。2） 提出了纲、目、属种的分类体系。3） 肯定了物种的客观性和稳定性。4） 描述了大量的生物种类1.3.2达尔文时期（B分类阶段）描述了大量的新分类单元。在进化论思想的指导下，开始探索合乎自然的分类体系及物种的进化规律。在这一时期，分类学的主要工作是描述大量的新种和新分类单元和探索合乎自然的分类体系。1.3.3种群分类时期（r分类阶段）①提出了种群的概念，②开始了种下分类的研究。这一时期以种内变异、种下阶元及共进化的研究为内容。1.4分类学的作用1农业亚洲玉米螟欧洲玉米螟医学疟疾五斑按蚊温水亚种（传病）冷水亚种（不传病）植物检疫依氏臭蚁的国际官司生防拟澳洲瓢虫---柑橘大实蝇赤眼蜂---玉米螟法医丽蝇蚤蝇第二章1分类阶元：进化程度不同的生物类群归入一定的序列级别或水平，这些排列等级就是分类阶元，合在一起叫分类体系（系统）。2物种概念物种是分类的基本阶元，是客观存在的生物实体。物种定义是分类学的核心问题之一，在分类学史上，分类学家们曾给物种下过多种定义，且争议很大。如下三种定义有代表性：表征种（形态或模式种）：形态上相似的一类生物。林奈时期概念，是分类学的基础。・人为性很强，没有任何遗传学、发育背景；・没有一个一致公认的标准；较为实用，在分类实践中多据此。但种内形态变化较大，易误判。|生物学物种|:自然界能够自由交配、产生可育后代，具一定形态、生理和生态特征，占有一定生态空间，并与其他种群存在着生殖隔离的群体。科学性强，现较为流行的概念不能用于快速鉴定物种不适用于无性繁殖的物种及化石物种进化论物种：物种是一个祖裔种群的单独谱系，具有自己的进化趋向和历史因缘。・主要用在Y分类学；这一概念a分类学中难用。（1） 近缘种，姊妹种:物种间的亲缘关系非常接近，习性相似，通常出现在同一动物地理区。（2） 近似种：物种间的亲缘关系并不接近，但外部形态十分相似，通常出现在不同的动物地理区。2.3种下阶元①亚种由1或多个种群组成，种内群体间具有一定的间断性（形态、生理、遗传特征），代表物种分化的一定阶段。亚种之间通常具有地理隔离，而不存在生殖隔离或生殖隔离不完善，因而又称地理亚种。亚种是当前国际动物命名法规中唯一要求命名的种下阶元。亚种即未成熟的种。通常采用“75％法则”。②变种■在早期的昆虫分类学实践中经常应用，多用以描述那些与模式标本不符合的个体。■1961年以来在昆虫分类学上已不再使用。目前该名词较多地应用于作物育种领域，但含义有所不同③生态型|（ecotype）是指同一基因型在不同生态条件下产生的不同表现型。其形态有明显差异，但其后代可随环境条件的改变而发生可逆性变化。属（genus）包括1个种或由共同祖先进化而来的一群种，它与其它相似的单元（近缘属）之间存在着明确的间断；每个属均有1个指定的“模式种”。属与种的不同属：主要特征是形态学上的独特性，与不同的生态位相关。种：主要特征是生殖隔离。一群物种，因无突出的形态差异，形成含有大量物种的大属。在另一些类群中，不同种之间差别很大，以致形成许多单种属。科（family）科位于属之上，包括1个或若干个由共同祖先进化而来的属。科具有显而易见的特征，科与科之间具有稳定、明确形态差异。科与属：科的分布多数是世界性的，科有时也占据一定的生态位。属的分布区常常只包括一个或几个大陆。③目、纲、门含义与科、属相似，但不需要模式来固定，只是特征更加稳定、更易于鉴别，代表着生物更早的起源和分支。目、纲、门在分类体系中是稳定的阶元。2.5物种形成根本原因：生殖隔离形成机制：外部隔离机制：地理隔离，内部隔离机制2.5.1生殖隔离类型2.5.1.1配合前隔离（1）地域隔离：大峡谷松鼠（2）生态隔离：日本瓢虫（大蓟），荨麻瓢虫（荨麻）（3）时间（季节）隔离：宾州蟋蟀（秋季交配），帆翅蟋蟀（春季交配）（4）行为隔离：婚舞2.5.1.2配合后隔离（1）生殖器官形态方面的机械隔离（生殖器配合）（2）生殖细胞不易在异种个体中生存（生殖细胞不能存活）（3）杂交种不育或不生存2.5.3物种的进化速度（1）渐进式新物种是在“老”物种逐渐、缓慢变化的基础上分化而成。（2）爆发式（量子种形成）-快速、跳跃式的物种形成-基于少数个体，一般都是同地物种形成-途径：多倍体化、大突变等平衡间断学说的主要论点：物种的进化由长期的“静止”状态和短暂的“变化”状态交替完成，变化产生新的物种物种的形成是“直线”分支式的新物种的形成多在“亲本”物种分布的周围发生适应性的变化多发生在物种形成时（突然的变化）物种选择（speciesselection）—自然选择使得能增加新物种产生速度的特性得以保留1渐进式认为：新物种形成在自然选择的规律下逐渐积累变异而成。弱点：但在化石材料中几乎未见过渡类型2间断平衡理论提出物种是突发式形成的。孤立种群在短时间从祖先进化成新物种。没有中间类型间断平衡学说的弱点：缺少分子遗传机制间断平衡学说解释了一些地层中古生物物种突然大量增加的现象，对渐变论（达尔文进化论）是一种补充（1）中性理论的基本观点生物体内绝大多数突变都是中性突变：这些突变不会发生自然选择与适者生存的情况。生物体内的大分子都是以一定的速率进化着，这一速率与种群的大小、物种的生殖力以及生物世代的长短都无关，也不受环境因素的影响■生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机的“遗传漂变”的结果。也就是说，遗传漂变才是分子进化的基本动力。2）中性进化的其它观点分子进化速率的恒定性。功能上对生存制约性低的或不甚重要的分子，比对生存制约性高的或重要的分子突变率置换率高进化过程中，对分子功能不损害或损害轻的突变（置换）更容易发生。具有新功能的基因一般起源于基因重复。分子进化中遗传漂变对中性突变在群体中的固定发挥着重要作用。•从分子生物学、遗传学、生态学等不同角度讨论物种形成的机制和途径。比较达尔文的理论，中性理论，间断平衡理论在该问题的差异）第三章分类程序第一节选题选题原则：可研性（学术价值和社会价值），创新性，可行性（能力条件时间）选题步骤Q酝酿题目：初步交流，初步题目2•文献检索每个研究生必做，使研究生对题目有个整体把握。以选题为中心，范围从大到小；了解的情况便是已有研究成果的研究方法了解不同学派的基本情况。分析研究空白和不够深入的地方3撰写开题报告（设计研究方案）（一） 文献综述（二） 开题报告结构与学位论文及科研究申请报告基本相同所选课题的题目及课题来源；课题研究的目的、意义；国内外研究现状分析，包括发展水平和存在的问题等；研究目标、研究内容和拟解决的关键问题；拟采取的研究方法、技术路线；预期的研究成果和创新点；研究进度安排等。第二节标本的收集与利用1已有收集的利用（1）国内收藏（2）国外收藏2标本的采集第三节文献的收集第四节分类鉴定鉴定的步骤：1.确定大类（目，科）2.确定属种第五节分类特征昆虫身体上可能具有的任何性状主要:形态学特征（最重要的依据）、生物学和生态学特征、地理学特征、细胞学特征（核型:染色体表型带型：染色体臂上的特征）、生理学和生物化学特征（生物体内的代谢物质）、分子生物学特征（DNA、RNA和蛋白质）等。第六节分类结果整理与论文写作第四章动物命名法规：定义：是用于现生的和灭绝的动物分类单元的科学名称系统。起始时间：1758年的1月1日。独立性：动物命名法独立于其它命名法则。动物科学名字和字数：单名:种以上级别由单字组成，首字母大写昆虫纲Insecta,鳞翅目Lepidoptera双翅目Diptera物种：双名，属名+种本名MuscadomesticaL.HomosapiensL.亚种：三名，属名+种名+亚种本名LocustamigritoriamigritoriaL.严学名的适用性可用名（availablename）:・种名须用拉丁文或拉丁化的文字・种名为双名，即属名+种名在正式出版物上发表必须有记述或鉴别特征必须指定一个模式标本、保存单位名称的有效性名字的有效要遵循如下条规则：・优先权原则同物异名:同一个分类单元（种、属等）出现多个可用名的现象根据优先律，只有最早出现的那个名才有效，即有效名同名律（异物同名）：凡两个以上分类单元采用了完全相同的名称时，称同关系。同名律规定：同一个可用名不能用于等级相同的两个单元，次同名须废止，另起新名优先律：一个分类单元的正确名称应为最早正确出现（出版）的名称模式标本可分为多种，这里介绍比较重要的5种：正模|：新种定名时作为主要依据的那个标本.要永久保存，并用红色标签注明“正模"字样。副模：如新种定名时所依据的标本不只一个，除了正模以外的其余标本均称副模。全模：在未指定正模和副模标本时，新种定名时所依据的这一批标本合称。新模：如原有的正模丢失或损坏，可以指定一个新的模式。地模：由正模产地釆得的该种标本。第六章系统发育学说支序分类学(cladistics)数值分类学(numericaltaxonomy)综合系统学(syntheticsystematics支序分类学基本观点(1)血缘关系：血缘关系是反映系统发育关系最确切依据共同祖先的相对近度：是反映血缘关系的最确切办法一个新单元的出现，一定伴随一些新性状的产生。某一新性状的演变产生，可以代表新分类单元的出现，支序系统学的目的是建立姐妹群关系特征分析：通过特征分析推知相对近度分类特征： 同源特征常在类群的进化过程中发生顺序性变化。“衍征"或“派生特征"：在一个同源特征序列中新出现的特征:“祖征”或“原始特征"：在一个同源特征序列中原有的特征“独征”或“自有新征"：只为某一个支系所独有的衍征。“共同祖征"或"近祖共性"：如某一特征存在于两个以上的分类单元中，并且源于比最近的共祖更早的祖先，则此特征称为共同祖征；“共同衍征"或“近裔共性"：如此特征源于最近共祖本身，则此特征称为共同衍性特征序列的极性确定在特征序列中，特征序列的极性表示进化方向，即那一端代表祖征状态，那一端代表衍征状态，是系统分析关健。一般可参考下列原则确定：化石顺序：在地层系列中，祖征出现的时间总是早于衍征外群比较：根据共同衍征确定单系群的推演，即所谓”普通即原始"原则。与已知的姐妹群或其他邻近群的同源特征系列比较。如某状态为外群所共有，则为祖征；反之，即为该群所独有，则应视为衍征。类群系列对比如所分析的同一分类单元的成员之间存在着几组不同特征的演变系列(所谓“形态梯变”)例如一组特征为A-A'-A”系列，另一组为B-B'-B'、系列等，则常认为这些系列之间是相互相关的。因此，如能确定其中某一个系列的极性，则其他系列的极性也可被推知。4） 类群趋势（grouptrends）在一个的大类群中，常在许多亚群中多次出现一些共同的性状演变趋向。这种特点可作为确定平行系列极性的参考依据。5） 个体发育证据在一个单系群中，各特征的历史发展或演变过程，常常在个体发育的时间顺序上得到反映。历史上出现较早的祖征常出现于个体发育的早期，越是衍生的状态，在个体发育中出现愈晚。生物重演律特征编码特征序列的极性确定以后，还需要对特征进行编码．编码的方式有多种方法A:多态特征的编码方法B：形状和颜色特征作为两个独立的多态特征序列方法C：把形状和颜色看作两个独立的二项制特征，并附以缺和有编码特征编制矩阵特征编码后要对特征的编值列出矩阵．距阵数值可以输入计算机，用适当的软件（PAUP,Hennig86等）进行运算，构建支序图支序图所反映的主要是分支事件发生的相对顺序。当赋以进化意义时，该图就成为系统树。在支序图中，一个分支点代表新特征的形成或新分类单元的产生。代表了一个假想的祖种。支序分析就是要确立各分支点在支序图中的相对位置或相对顺序（即孰先孰后），而分支的长度是任意的，不具任何意义。由上述可见，支序图不仅表示了分类单元之间的进化关系，同时也是各个性状的演变关系图。5.1.5分类系统的建立文序图构筑后，最后要建立分类系统先要分清3种类群单系群: 共同祖先+全部后代,指标为共同衍征并系群: 共同祖先+部分后代,指标为共同祖征复系群: 不包括最近的祖先,趋同特征5.1.6支序分析的步骤1） 确定单系群。并了解与邻近群的关系，或在更高一级阶元中的地位。2） 选出作为分析依据的特征。3） 判断这些特征的极性，确立各分类单元中这些性状是祖征状态还是衍征状态。4） 选择适当的编码方式对特征进行编码，组成特征矩阵5） 用适当的软件对矩陈数值进行运算，构建支序图分析支序图，建立分类系统数■数■【值分类学派Numericaltaxonomy该学派源于20世纪初植物分类学者Adanson的工作基本见解：分类学是作为一门经验学科看待和实践的，根据近似程度建立的分类系统，并不一定要反映系统发育过程分类是以表相相似性为基础的,大量表征特征可以反映近似程度，分类的信息量越大，性状越多，则分类结果越好；分类时各种特征应同等对待，不加权以避免主观因素方法和步骤I数值分类中将待分的单元称为OTU。在生物分类中，OTU就代表分类单元(taxon)。特征的数量原则上越多越好，但考虑工作强度，一般认为，起码应有40—60个特征数据特征直接用自然数或实数表示的特征。二态特征:即一个特征的两种状态是对立的，非此即彼，不存在过渡状态。在编码时，可用“1”或“0”，分别表示两种状态有序多态特征:一性状有3个以上状态，并有一定次序。例如牙无、牙稀少、牙较多、牙密;胸鳍前缘圆钝、伸出、尖角状、长刺状编码时可用O、1、2、3等顺序表示无序多态特征一种特征有3种以上状态，但并不排列成明显的次序。例如黄、红、蓝、白色;歪型尾、正型尾、凹型尾、无尾等。在编码时，可将其分解为互相独立