分类学

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分类学（英语：taxonomy）是一门进行分类的方法与科学，其将事物或者概念依据形象或抽象程度的不同而建立层次结构或体系。不同层级的分类单位之间，有子分类与母分类的关系。英语 taxonomy 源于希腊语 τάξις（taxis，意指类别），以及 νόμος（nomos，意指方法、法则、科学）。该词由瑞士植物学家奥古斯丁·彼拉姆斯·德堪多于1813年在其著作《植物学理论》中首次使用。[1]

分类学研究的核心是对事物进行命名、界定（划定范围）和归类，基于共享特征建立分类体系。在现代生物学中，分类学特别强调依据演化关系进行归类。[2]分类学的主要分支包括生物分类学、图书分类学、信息科学分类学等。

定义[编辑]

分类学有多种定义。在最广义上，它是关于分类的理论与实践，涵盖一切依据共同特征将事物归类的活动。[3]在生物学中，分类学是研究命名、定义和归类生物类群的学科，被归入系统分类学的一个分支。一些学者将分类学狭义地定义为对类群的描述与命名，而将系统分类学定义为研究类群间演化关系的学科；另一些学者则将两者视为同义词。[4]

分类学的基本操作单元是分类单元（taxon，复数 taxa）。分类单元具有特定的分类等级（ranking），不同等级之间构成层级结构。对分类单元的界定称为划定范围（circumscription）。[5]

历史[编辑]

早期分类[编辑]

对生物和事物的分类可以追溯到远古时代。通过语言命名生物是最早的分类活动。在古埃及（约公元前1500年）已出现绘制药用植物图鉴的记录。[6]

亚里士多德是西方最早对动物进行系统分类的学者，他将动物按照有无红色血液分为两类。亚里士多德的门徒泰奥弗拉斯托斯在他所著《植物志》中记载了约500种植物，被视为植物分类学的奠基人。[6]中世纪时期，欧洲的分类学思想主要继承亚里士多德的体系，并与“存在巨链”（Great Chain of Being）概念相结合。阿拉伯学者如Module:WikidataLink第216行Lua错误：attempt to index field 'wikibase' (a nil value)在动物分类方面做出了重要贡献。[6]

文艺复兴至近代[编辑]

文艺复兴时期，分类学开始采用更加系统的方法。意大利植物学家安德烈亚·切萨尔皮诺（Andrea Cesalpino）于1583年出版了《植物论》，被后世称为“第一位分类学家”；他根据植物的果实和种子特征进行分类。英国博物学家约翰·雷（John Ray）于1682年出版了《植物分类方法》，记载了约18,000种植物，并首次使用“物种”作为分类的基本单位。法国植物学家Lua错误：attempt to index field 'wikibase' (a nil value)。于1700年建立了包含698个属的分类系统。[6]

林奈时代[编辑]

主条目：林奈分类法

瑞典植物学家卡尔·林奈是现代分类学的奠基人。他在1735年出版的《自然系统》（Systema Naturae）中建立了等级分类体系，于1753年的《植物种志》（Species Plantarum）中全面应用了双名法（binominal nomenclature），即以“属名 + 种加词”的形式为每个物种命名。林奈系统将自然界分为植物界、动物界和矿物界三个界，其等级体系包括纲、目、属、种等层次。林奈的分类方法被后世不断完善和扩展，至今仍是生物分类学的基础。[7]

后达尔文时代[编辑]

达尔文的《物种起源》（1859年）彻底改变了分类学的理论基础。分类不再仅仅依据形态相似性，而是力求反映演化上的共同由来关系。20世纪中后期，维利·亨尼希（Willi Hennig）提出的支序分类学（cladistics）进一步推动了这一变革，要求分类类群必须是单系（monophyly）——即包含一个祖先及其所有后代。非单系的分类（如并系paraphyly和复系polyphyly）被逐步淘汰。[8]

与支序分类学相对应的是Lua错误：attempt to index field 'wikibase' (a nil value)。，又称数值分类学，它依据生物之间整体相似性（而非演化关系）进行分类。由于不能准确反映演化历史，表型分类学在很大程度上已被支序分类学所取代。[9]

分类等级[编辑]

<imagemap> File:Biological_classification_L_Pengo_vflip_zh.svg|thumb|right|150px|生物分类法上八个主要的分类阶元 rect 100 15 225 57 生物 rect 100 78 225 120 域 rect 100 142 225 184 界 rect 100 205 225 247 门 rect 100 268 225 310 纲 rect 100 332 225 374 目 rect 100 395 225 437 科 rect 100 459 225 501 属 rect 100 522 225 564 种

default File:Biological_classification_L_Pengo_vflip_zh.svg desc none </imagemap> 生物分类学的基本等级从高到低依次为：域（domain）、界（kingdom）、门（phylum / division）、纲（class）、目（order）、科（family）、属（genus）、种（species）。在种以下还可细分为亚种（subspecies）和变种（variety）等。卡尔·乌斯（Carl Woese）于1977年提出的三域系统（细菌、古菌、真核生物）已成为现代分类学的标准之一。[10]

每一等级的分类单元可聚合为更高一级的单元。例如，多个种归入一个属，多个属归入一个科，以此类推。这种层级结构使得生物分类学具有强大的信息组织能力。在植物分类学中，门有时使用“division”而非“phylum”；在病毒分类学中则使用界、科、属、种等不同等级的体系。

生物分类学方法[编辑]

α分类学与β分类学[编辑]

α分类学（alpha taxonomy）是指对物种的发现、描述和命名。该术语由植物学家威廉·伯特伦·特里尔（William Bertram Turrill）于1935年提出。[11]β分类学（beta taxonomy）是指对物种以上等级的分类，即依据演化关系将物种归入属、科、目等更高分类单元。恩斯特·迈尔（Ernst Mayr）和乔治·盖洛德·辛普森（George Gaylord Simpson）等学者进一步发展了这一区分。[12]

微分类学与宏分类学[编辑]

微分类学（microtaxonomy）研究物种级别的分类和物种界定问题，即所谓的“物种问题”——如何定义“物种”这一基本单位。宏分类学（macrotaxonomy）研究物种以上分类单元的系统分类。[12]

分类性状[编辑]

分类学家利用多种类型的性状（character）来区分和归类生物：[13]

  • 形态学性状：外部形态和解剖结构
  • 生理学性状：代谢方式、生理适应
  • 分子性状：DNA序列、蛋白质结构
  • 行为学性状（主要用于动物分类）
  • 生态学性状：生境特征、生态位
  • 地理分布性状

现代分类学越来越依赖分子系统发生学数据，通过DNA测序和生物信息学方法来构建演化树，从而确定类群间的亲缘关系。

分类描述与命名[编辑]

根据《国际植物命名法规》（ICN）和《国际动物命名法规》（ICZN），有效发表一个新分类单元需满足以下条件：[8]

  • 选择一个科学名称
  • 确保该名称唯一且未被占用
  • 指定模式标本（type specimen）
  • 提供描述或诊断以区别于其他分类单元
  • 在合法出版物上发表

在科学名称后通常附有命名人（author citation），例如 Homo sapiens Linnaeus, 1758，表示该物种由林奈于1758年命名。[13]

其他领域的分类学[编辑]

除生物学外，分类学的概念和方法广泛应用于其他学科。

图书分类学[编辑]

图书分类法是对图书馆藏书的系统组织方式。最具影响力的分类系统包括杜威十进制图书分类法（DDC）和美国国会图书馆图书分类法（LCC）。图书分类学是图书馆学和情报学的核心内容，通过建立等级化的分类号体系，使图书和文献能够按主题有序排列。[14]

信息科学分类学[编辑]

在信息科学中，分类学被用于组织和管理数字内容。网站的信息架构、企业内容管理系统、知识管理系统等都广泛应用分类学来建立分级结构（hierarchy）、控制词表（controlled vocabulary）和叙词表（thesaurus）。[15]与生物分类学不同，信息科学中的分类学通常更灵活，允许多重分类和标记。

商业分类学[编辑]

在商业领域，分类学被用于产品目录管理、电子商务网站导航和市场细分。企业通过建立产品分类体系来提升客户体验和运营效率。[16]

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ de Candolle, Augustin Pyramus. Théorie élémentaire de la botanique. Deterville. 1813: 19. 
  2. ^ Simpson, Michael G. Plant Systematics 2nd. Academic Press. 2010. ISBN 978-0-12-374380-0. 
  3. ^ Judd, Walter S.; Campbell, Christopher S.; Kellogg, Elizabeth A.; Stevens, Peter F.; Donoghue, Michael J. Plant Systematics: A Phylogenetic Approach 3rd. Sinauer Associates. 2007. ISBN 978-0-87893-407-2. 
  4. ^ Stace, Clive A. Plant Taxonomy and Biosystematics 2nd. Cambridge University Press. 1989. ISBN 978-0-521-42785-2. 
  5. ^ Datta, S. C. Systematic Botany. New Age International. 1988. ISBN 978-81-224-0013-7. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 Stuessy, Tod F. Plant Taxonomy: The Systematic Evaluation of Comparative Data 2nd. Columbia University Press. 2009. ISBN 978-0-231-14712-5. 
  7. ^ Wiley, E. O.; Lieberman, Bruce S. Phylogenetics: Theory and Practice of Phylogenetic Systematics 2nd. Wiley-Blackwell. 2011. ISBN 978-0-470-90596-8. 
  8. ^ 8.0 8.1 Wiley, E. O.; Lieberman, Bruce S. Phylogenetics: Theory and Practice of Phylogenetic Systematics 2nd. Wiley-Blackwell. 2011. ISBN 978-0-470-90596-8. 
  9. ^ Stace, Clive A. Plant Taxonomy and Biosystematics 2nd. Cambridge University Press. 1989. ISBN 978-0-521-42785-2. 
  10. ^ Woese, Carl; Fox, George. Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1977, 74 (11): 5088–5090. Bibcode:1977PNAS...74.5088W. doi:10.1073/pnas.74.11.5088. 
  11. ^ Turrill, W. B. The Expansion of Taxonomy with Special Reference to the Spermatophyta. Biological Reviews. 1938, 13 (4): 342–373. doi:10.1111/j.1469-185X.1938.tb00522.x. 
  12. ^ 12.0 12.1 Mayr, Ernst. Principles of Systematic Zoology. McGraw-Hill. 1968. 
  13. ^ 13.0 13.1 Judd, Walter S.; Campbell, Christopher S.; Kellogg, Elizabeth A.; Stevens, Peter F.; Donoghue, Michael J. Plant Systematics: A Phylogenetic Approach 3rd. Sinauer Associates. 2007. ISBN 978-0-87893-407-2. 
  14. ^ Chan, Lois Mai. Cataloging and Classification: An Introduction 3rd. Scarecrow Press. 2007. ISBN 978-0-8108-5944-9. 
  15. ^ Hedden, Heather. The Accidental Taxonomist 2nd. Information Today. 2016. ISBN 978-1-57387-528-8. 
  16. ^ Lampl, Stephanie. Taxonomies: Practical Approaches to Developing and Managing Vocabularies for Digital Information. Facet Publishing. 2019. ISBN 978-1-78330-482-0. 
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外部链接[编辑]

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