生物系统学原理与方法_第1讲.ppt

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1、生物系统学原理与方法生物系统学原理与方法参考书目参考书目郑作新等译郑作新等译 1965 1965 动物分类学的方法和原理。科学出版社，北动物分类学的方法和原理。科学出版社，北京。京。郑乐怡郑乐怡 1987 1987 动物分类原理与方法。高等教育出版社，北京。动物分类原理与方法。高等教育出版社，北京。朱弘复朱弘复 1987 1987 动物分类学理论基础。上海科学技术出版社，上动物分类学理论基础。上海科学技术出版社，上海海赵铁桥赵铁桥 1995 1995 系统生物学的概念和方法。科学出版社，北京。系统生物学的概念和方法。科学出版社，北京。Mayr,E.&P.O.Ashlock.1991.Princ

2、iplesofSystematicZoology.MacGraw-Hill,NewYork.Schuh,R.T.2000.BiologicalSystematics:PrinciplesandApplications.CornellUniversityPress,NewYork.Wiley,E.O.1981.Phylogenetics.Thetheoryandpracticeofphylogeneticsystematics.Wiley,NewYork.第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 概述概述 生物系统是自然界最复杂的系统。无论从分子到生生物系统是自然界最复杂的系统。无论从分子到生

3、物圈任何一个层次水平，都充满了悬念和难题。研究这物圈任何一个层次水平，都充满了悬念和难题。研究这样一个复杂系统，需要对纷繁多样的生物现象进行深层样一个复杂系统，需要对纷繁多样的生物现象进行深层次的认知，而这样的认知次的认知，而这样的认知首先基于对千姿百态的生物物首先基于对千姿百态的生物物种的有序研究，即对生物物种进行调查、鉴别、命名、种的有序研究，即对生物物种进行调查、鉴别、命名、归类、描述并探讨它们之间的相互关系和历史渊源。归类、描述并探讨它们之间的相互关系和历史渊源。生物系统学就是专门从事这方面研究的学科。因此，生物系统学就是专门从事这方面研究的学科。因此，生物系统学是生物学最基础的支撑学

4、科之一，是人类认生物系统学是生物学最基础的支撑学科之一，是人类认识自然、了解自然、合理开发和利用自然资源的基础和识自然、了解自然、合理开发和利用自然资源的基础和开端。开端。人类对自然界的认识首先是对生物、自然现象等的人类对自然界的认识首先是对生物、自然现象等的认识，对自然的利用也是如此。因此，生物系统学研究认识，对自然的利用也是如此。因此，生物系统学研究是人类一切生产实践、理论研究的基础和支柱之一。是人类一切生产实践、理论研究的基础和支柱之一。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 一、生物系统学的定义一、生物系统学的定义 生物系统学生物系统学是关于生物物种多样性及物种之间是关于生物物种多

5、样性及物种之间相互关系的科学。它系统地研究生物、生物的相互关系的科学。它系统地研究生物、生物的层次系统，其研究结果是生物的分类系统，它层次系统，其研究结果是生物的分类系统，它是研究生物学其他问题的基础。它既古老又年是研究生物学其他问题的基础。它既古老又年轻，新的概念、观点和方法层出不穷。它任重轻，新的概念、观点和方法层出不穷。它任重而道远，其任务不是几代人就能完成。而道远，其任务不是几代人就能完成。名词：名词：系统学系统学SystematicsSystematics、生物系统学生物系统学BiosystematicsBiosystematics、分类学分类学TaxonomyTaxonomy（重点

6、是分类研究的过（重点是分类研究的过程）、程）、分类（系统）分类（系统）ClassificationClassification（分门别（分门别类的高级分类系统）。类的高级分类系统）。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 一、生物系统学的定义一、生物系统学的定义研究对象：研究对象：物种，以及与物种相关的分类单元（属、物种，以及与物种相关的分类单元（属、科、目、科、目、）研究内容研究内容：物种多样性和物种间的相互关系：物种多样性和物种间的相互关系生物的多样性：研究、利用与保护生物的多样性：研究、利用与保护生物多样性（生物多样性（biodiversity）生物多样性生物多样性(biodiver

7、sity)一般指各种生命形式的资源，是一般指各种生命形式的资源，是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。或称为程的总和。或称为“生命有机体及其赖以生存的生态综合体的生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化多样化(variety)和变异性和变异性(variability)。按此定义，生物多按此定义，生物多样性是指生命形式的多样化样性是指生命形式的多样化(从类病毒、病毒、细菌、支原体、从类病毒、病毒、细菌、支原体、真菌到动物界与植物界真菌到动物界与植物界)，各种生命形式之间及其与环境之间的，各种生命形式之间及其与环境

8、之间的多种相互作用，以及各种生物群落、生态系统及其生境与生态多种相互作用，以及各种生物群落、生态系统及其生境与生态过程的复杂性。过程的复杂性。一般讲，生物多样性可以从一般讲，生物多样性可以从3个层次上去描述，即遗传多样性、个层次上去描述，即遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性。物种多样性、生态系统与景观多样性。1.遗传多样性遗传多样性 遗传多样性遗传多样性(genetic diversity)是指所有生物个体是指所有生物个体中所包含的各种遗传物质和遗传信息的总和，既包括中所包含的各种遗传物质和遗传信息的总和，既包括了同一种的不同种群的基因变异，也包括了同一种群了同一种的不同种群的基因变

9、异，也包括了同一种群内的基因差异。遗传多样性对任何物种维持和繁衍其内的基因差异。遗传多样性对任何物种维持和繁衍其生命、适应环境、抵抗不良环境与灾害都是十分必要生命、适应环境、抵抗不良环境与灾害都是十分必要的。在现代农业育种中，作物、家畜与水产动物的遗的。在现代农业育种中，作物、家畜与水产动物的遗传多样性更具特殊意义。传多样性更具特殊意义。复杂的生存环境和多种生物起源是造成遗传多样性复杂的生存环境和多种生物起源是造成遗传多样性的主要原因。人们估计世界上的生物大约存在的主要原因。人们估计世界上的生物大约存在109种种不同的基因，这些基因对于遗传多样性的作用不同。不同的基因，这些基因对于遗传多样性的

10、作用不同。其中控制生命基础的生化过程之基因在不同种间的差其中控制生命基础的生化过程之基因在不同种间的差异并不大，而其他一些特殊的基因则表现出明显的变异并不大，而其他一些特殊的基因则表现出明显的变异。异。2.2.物种多样性物种多样性 物种多样性物种多样性(species diversity)是指多种多样的生物类是指多种多样的生物类型及种类，强调物种的变异性，简单地说是指某一地区型及种类，强调物种的变异性，简单地说是指某一地区分化的物种的总和。物种多样性代表着物种演化的空间分化的物种的总和。物种多样性代表着物种演化的空间范围和对特定环境的生态适应性，是进化机制的最主要范围和对特定环境的生态适应性，

11、是进化机制的最主要产物，所以物种被认为是最适合研究生物多样性的生命产物，所以物种被认为是最适合研究生物多样性的生命层次，也是相对研究最多的层次。从全球角度来看，已层次，也是相对研究最多的层次。从全球角度来看，已被描述的物种约有被描述的物种约有170万个，而实际存在的物种还要多，万个，而实际存在的物种还要多，一般可能有一般可能有1000万（万（1亿亿?）。）。主要类群已定名的种类主要类群已定名的种类已描记的种类已描记的种类估计尚待描记的种类估计尚待描记的种类 有机体有机体140180万万1000万万1亿亿 病毒病毒5,0005000,000 细菌细菌4,000400,0003百万百万 真菌真菌7

12、0,0001.01.5百万百万 原生动物原生动物40,000100,000200,000 藻类藻类40,000200,00010百万百万 植物植物250,000300,000500,000 脊椎动物脊椎动物45,00050,000 蛔虫蛔虫15,000500,0001.0百万百万 软体动物软体动物70,000200,000 甲壳动物甲壳动物40,000150,000 蜘蛛、螨类蜘蛛、螨类75,000750,0001.0百万百万 昆虫昆虫950,0008100百万百万3.生态系统多样性生态系统多样性 生态系统多样性生态系统多样性(ecosystem diversity)是指生态系统中是指生态系统

13、中生境类型、生物群落和生态过程的多样化。生态系统由包生境类型、生物群落和生态过程的多样化。生态系统由包括动物、植物和微生物在内的生物群落及其生境括动物、植物和微生物在内的生物群落及其生境(包括光、包括光、温度、水、空气、土壤等等温度、水、空气、土壤等等)所组成，系统内各个组分间存所组成，系统内各个组分间存在着复杂的相互关系和多样化。生态过程是指生态系统的在着复杂的相互关系和多样化。生态过程是指生态系统的组成、结构和功能随时间的变化，以及生态系统的生物组组成、结构和功能随时间的变化，以及生态系统的生物组分之间及其与环境之间的相互作用，包括能量流动、水分分之间及其与环境之间的相互作用，包括能量流动

14、、水分循环、养分循环、生物之间的相互关系循环、养分循环、生物之间的相互关系(如竞争、捕食、共如竞争、捕食、共生等生等)。与遗传多样性和物种多样性相比，定义和测定生态。与遗传多样性和物种多样性相比，定义和测定生态系统多样性是比较困难的。这是由于生态系统是动态的，系统多样性是比较困难的。这是由于生态系统是动态的，而且生物群落和生态系统的界限常常难以确定所致。而且生物群落和生态系统的界限常常难以确定所致。生物多样性的利用、保护、丧失生物多样性的利用、保护、丧失生物多样性的丧失：生物多样性的丧失：全球生物多样性正在以超出自然全球生物多样性正在以超出自然灭绝率灭绝率1000倍的速度丧失，倍的速度丧失，物

15、种、基因、资源、物种、基因、资源、丧失！特别是许多物种在未被描记、在未对其潜在丧失！特别是许多物种在未被描记、在未对其潜在作用及经济意义认识之前即已灭绝！作用及经济意义认识之前即已灭绝！因此生物多样性研究特别重要，已经引起广泛关注。因此生物多样性研究特别重要，已经引起广泛关注。与灭绝竞赛。与灭绝竞赛。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介（一）生物系统学的定义（一）生物系统学的定义生物系统学（SystematicsorBiosystematics）源于拉丁化的源于拉丁化的希腊字希腊字systemasystema，为著名的瑞典博物学家林奈为著名的瑞典博物学家林奈CarolusLinnaeus

16、最早使用。最早使用。内容：内容：种类鉴定与分类、系统发育种类鉴定与分类、系统发育关系、乃至生物地理。关系、乃至生物地理。生物分类学（狭义）：生物分类学（狭义）：Taxonomy内容：种类鉴定与分类内容：种类鉴定与分类“Systematicsisthescientificstudyofthekindsanddiversityoforganismsandofanyandallrelationshipsamongthem(Simpson1961)”.两个问题：生物种类的多样性、生物之两个问题：生物种类的多样性、生物之间关系的多样性。是关于生物物种多样性及物种间相互间关系的多样性。是关于生物物种多样性

17、及物种间相互关系的科学。关系的科学。分类思想、分类实践源远流长；起源于动物的认知（对自然分类思想、分类实践源远流长；起源于动物的认知（对自然界、周围事物的辨认）；许多动物具有分类的技能。界、周围事物的辨认）；许多动物具有分类的技能。生物系统学（分类学）作为一门正式的科学，诞生于生物系统学（分类学）作为一门正式的科学，诞生于17581758年，年，以林奈的以林奈的自然系统自然系统SystemaNaturae第十版的正式出版第十版的正式出版及及双名法双名法的产生为标志，是一门历史悠久（的产生为标志，是一门历史悠久（250250年）的基年）的基础学科。础学科。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简

18、介(二二)生物系统学的研究生物系统学的研究内容内容1.1.研究、区分和确定自研究、区分和确定自然界中的各个物种，然界中的各个物种，予以命名、描述，提予以命名、描述，提供正确认识和辨别物供正确认识和辨别物种的知识和资料。种的知识和资料。鉴定鉴定IdentificationIdentification第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介(二二)生物系统学的研究内容生物系统学的研究内容2.2.探寻物种或物类之间的亲缘关系，追溯探寻物种或物类之间的亲缘关系，追溯其进化过程。其进化过程。系统发育系统发育Phylogeny Phylogeny 根据物种之间的系统发育（亲缘、血缘）根据物种之间的系统发

19、育（亲缘、血缘）关系，确定所属的分类阶元层次，制定各关系，确定所属的分类阶元层次，制定各个物类的分类系统（个物类的分类系统（ClassificationClassification）。）。分类分类（classification）是对生物分类单元的一种是对生物分类单元的一种类群中又有类群的组织方式。这种组织方式可以类群中又有类群的组织方式。这种组织方式可以用多种方法表示。大多数分类采用林奈阶层系统用多种方法表示。大多数分类采用林奈阶层系统的形式，并用林奈分类位阶（门、科、属等等）的形式，并用林奈分类位阶（门、科、属等等）表示类群及亚类群（表示类群及亚类群（subgroup）的相对地位。分的相对地

20、位。分类也可以用树状图或者类也可以用树状图或者Venn图来表示。图来表示。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介(二二)生物系统学的研究内容生物系统学的研究内容3.3.探讨物种及物类在空间上的进化历史与过探讨物种及物类在空间上的进化历史与过程程 生物地理学生物地理学BiogeographyBiogeography开展生物系统学研究必须具备的基本条件开展生物系统学研究必须具备的基本条件1.生物标本：采集、标本馆（博物馆）；生物标本：采集、标本馆（博物馆）；2.分类文献：收集（交换、复制）、图书馆、网络；分类文献：收集（交换、复制）、图书馆、网络；3.仪器设备：显微镜、解剖镜、电子显微镜（扫描

21、仪器设备：显微镜、解剖镜、电子显微镜（扫描SEM、透射透射TEM、计算机、计算机、；分子学研究仪器（；分子学研究仪器（PCR仪、仪、)；4.分类学工作者（我们自己）：兴趣、分类知识、原理、分类学工作者（我们自己）：兴趣、分类知识、原理、方法。方法。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 二、生物系统学的科学意义二、生物系统学的科学意义（一）生物系统学是研究物种多样性的科学（一）生物系统学是研究物种多样性的科学 生物多样性是一个涉及基因、物种和生态系统三生物多样性是一个涉及基因、物种和生态系统三个不同层次的涵盖非常广泛的概念。生物系统学仅在物个不同层次的涵盖非常广泛的概念。生物系统学仅在物种

22、水平研究生物多样性，用一种更易掌握和表达的形式种水平研究生物多样性，用一种更易掌握和表达的形式生物等级系统生物等级系统biotic hierarchy表达与物种相关的表达与物种相关的生物多样性知识。生物多样性知识。生物系统学以物种和与物种相关的分类单元为对生物系统学以物种和与物种相关的分类单元为对象，研究生物的形式、结构和功能多样性。因此，物种象，研究生物的形式、结构和功能多样性。因此，物种水平上的生物多样性研究，即生物系统学将为基因和生水平上的生物多样性研究，即生物系统学将为基因和生态水平上的生物多样性研究提供有序的研究基础。态水平上的生物多样性研究提供有序的研究基础。阶层分类 第一章第一章

23、 生物系统学简介生物系统学简介 二、生物系统学的科学意义二、生物系统学的科学意义 反差：反差：巨大的生物物种数量，缓慢的系统分类巨大的生物物种数量，缓慢的系统分类工作。工作。人为活动的破坏，生物物种数量的锐减，人为活动的破坏，生物物种数量的锐减，生物系统学工作的滞后。生物系统学工作的滞后。任务：任务：生物系统学研究的艰巨性和紧迫性生物系统学研究的艰巨性和紧迫性第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 二、生物系统学的科学意义二、生物系统学的科学意义（二）生物系统学是研究物种相互关系的科学（二）生物系统学是研究物种相互关系的科学是生物学其他学科分支学科的基础是生物学其他学科分支学科的基础基本任

24、务基本任务：生物物种分类；物种间的相互关系：生物物种分类；物种间的相互关系物种之间的关系物种之间的关系：历史关系与现行关系：历史关系与现行关系现行关系：现行关系：指生物物种之间性状分布的异同规律（性指生物物种之间性状分布的异同规律（性状分布格局）、现代空间分布格局、物种在行为、生状分布格局）、现代空间分布格局、物种在行为、生态学方面的广泛联系，这方面包括广义的生物物种之态学方面的广泛联系，这方面包括广义的生物物种之间所有的生物学关系。间所有的生物学关系。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 二、生物系统学的科学意义二、生物系统学的科学意义历史关系：历史关系：物种在漫长的历史长河中进化而来

25、的谱系物种在漫长的历史长河中进化而来的谱系（亲缘（亲缘affinity、谱系、谱系genelogy?）关系，具有广义的）关系，具有广义的系统发育系统发育phylogeny关系。关系。生物系统学对物种建立的分类系统力图能反映生物系统学对物种建立的分类系统力图能反映物种之间的谱系关系，将这种关系以各种科学的方式物种之间的谱系关系，将这种关系以各种科学的方式表现出来。特征：形态的、行为的、生理的、表现出来。特征：形态的、行为的、生理的、分子系统学的兴起：在对物种历史关系的研究中，分子系统学的兴起：在对物种历史关系的研究中，分子生物学家与生物系统学家一道从不同的角度研究分子生物学家与生物系统学家一道从

26、不同的角度研究生物进化的奥秘，追寻物种发生发展的历史轨迹，试生物进化的奥秘，追寻物种发生发展的历史轨迹，试图重建物种的自然历史。图重建物种的自然历史。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 二、生物系统学的科学意义二、生物系统学的科学意义（三）生物系统学是物种水平上探索生物系统复杂（三）生物系统学是物种水平上探索生物系统复杂性的科学。性的科学。生物系统是自然界最复杂的系统。生物系统是自然界最复杂的系统。从普通的概念和认知上从普通的概念和认知上，生物系统复杂而难理解，绝大多，生物系统复杂而难理解，绝大多数情况下无法用定量的方法进行研究。数情况下无法用定量的方法进行研究。从多样性的角度看从多样

27、性的角度看，在基因、物种和生态系统不同的层次，在基因、物种和生态系统不同的层次，多样性的形式、结构和功能甚为复杂。多样性的形式、结构和功能甚为复杂。在信息表达和信息交流的意义上在信息表达和信息交流的意义上，该系统仍然是复杂的。，该系统仍然是复杂的。生物系统具有久远而深奥的历史渊源、无穷无尽的形态变生物系统具有久远而深奥的历史渊源、无穷无尽的形态变化、频繁多样的动态过程，研究这样貌似无序的复杂系统，化、频繁多样的动态过程，研究这样貌似无序的复杂系统，需要生物系统学提供有关物种的有序的研究结果。否则，需要生物系统学提供有关物种的有序的研究结果。否则，一切无存谈起。一切无存谈起。第一章第一章 生物系

28、统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史主要以动物系统学的发展为主，来了解生物系统学的发主要以动物系统学的发展为主，来了解生物系统学的发展史。展史。Mayr(1969)曾以分类工作的性质来划分动物分类学的发曾以分类工作的性质来划分动物分类学的发展历史，分为六个时期：展历史，分为六个时期：1）地区性动物区系时期）地区性动物区系时期2）林奈时期）林奈时期3）经验主义时期）经验主义时期4）达尔文时期）达尔文时期5）种群分类时期）种群分类时期6）近代分类学时期）近代分类学时期第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史生物系统学的

29、发展历史：生物系统学的发展历史：林奈前期林奈前期林奈时期林奈时期达尔文时期达尔文时期新系统学时期（种群研究阶段）新系统学时期（种群研究阶段）现代生物系统学（进化系统学、数值分类学、支现代生物系统学（进化系统学、数值分类学、支序系统学）序系统学）第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史（一）林奈前期（一）林奈前期 代表人物：公元前古希腊的代表人物：公元前古希腊的亚里士多德亚里士多德Aristole(384-322B.C.)生物分类学之父生物分类学之父（在古希腊的勒斯波斯岛（在古希腊的勒斯波斯岛Lesbos居住多年，居住多年，一直从事动物学研究，尤其

30、是海洋生物。）一直从事动物学研究，尤其是海洋生物。）不仅注重形态，而且注重胚胎、栖境及生态。不仅注重形态，而且注重胚胎、栖境及生态。主张动物的分类应当考虑所有属性，认为动物可能因生活主张动物的分类应当考虑所有属性，认为动物可能因生活方式、行为、栖境不同而具有不同的性状。他的研究涉及鸟、方式、行为、栖境不同而具有不同的性状。他的研究涉及鸟、鱼、鲸及昆虫等多类动物；在昆虫分类方面，他将昆虫分为具鱼、鲸及昆虫等多类动物；在昆虫分类方面，他将昆虫分为具颚类及吸吮类，有翅类和无翅类；建立的鞘翅目、双翅目等分颚类及吸吮类，有翅类和无翅类；建立的鞘翅目、双翅目等分类单元延用至今；同时他还建立了许多复合单元，

31、如属；为此类单元延用至今；同时他还建立了许多复合单元，如属；为此使用了一些区别性状。这些较他之前的许多分类学家，如古希使用了一些区别性状。这些较他之前的许多分类学家，如古希腊的腊的Hippocrates(460-377B.C.)和和Democritus(465-370B.C.)有了巨大的进步。亚里士多德有了巨大的进步。亚里士多德AristoleAristole汇总了当时的知识，并汇总了当时的知识，并把它们整理成一门学科的雏形。把它们整理成一门学科的雏形。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史问题：没有建立有序的分类系统。问题：没有建立有序的分类

32、系统。在此后的在此后的20002000多年里，多年里，亚里士多德亚里士多德AristoleAristole的思想和方法在的思想和方法在动物分类学中占据主导地位；而且人类在这一阶段对动物动物分类学中占据主导地位；而且人类在这一阶段对动物及其自然历史的研究没有取得重大进展，对分类学的概念及其自然历史的研究没有取得重大进展，对分类学的概念也贡献甚微，仅仅出现一些统一命名和分类原理的萌芽。也贡献甚微，仅仅出现一些统一命名和分类原理的萌芽。到了到了1616世纪中叶，随着一批学者世纪中叶，随着一批学者,如如William Turner(1508-William Turner(1508-1568)1568)

33、、Pierre Pierre BelonBelon(1517-1564)(1517-1564)和和Guillaume Guillaume RondeletRondelet(1507-1566)(1507-1566)的研究，动物的分类书籍大量涌现，的研究，动物的分类书籍大量涌现，动物分类知识得以发展。动物分类知识得以发展。但是在此期间，植物学家远远走在动物学家前面。他们首先但是在此期间，植物学家远远走在动物学家前面。他们首先脱离脱离AristoleAristole的传统，对地区的植物进行描述和区分，并的传统，对地区的植物进行描述和区分，并从概念和技术上不断有所提高。从概念和技术上不断有所提高。（

34、二）林奈时期（二）林奈时期代表人物：代表人物：瑞典博物学家林奈瑞典博物学家林奈（Carolus Linnaeus,1707-1778）所有早期的作者中，对林奈最有影响的所有早期的作者中，对林奈最有影响的当为当为约翰雷约翰雷（John Ray，16271705），），他认识到属与种之间的区他认识到属与种之间的区别，并通过动物间的相似性和差异性别，并通过动物间的相似性和差异性的权衡，作成了比以前学者所作的更的权衡，作成了比以前学者所作的更为自然的较高级分类。为自然的较高级分类。以地方志研究为基础的分类学派到了林以地方志研究为基础的分类学派到了林奈时期达到了顶峰。林奈为生物分类奈时期达到了顶峰。林奈

35、为生物分类学做出了巨大的贡献，被大家称颂为学做出了巨大的贡献，被大家称颂为“分类学始祖分类学始祖”。(1758)自然系统自然系统（Systemanaturae）（）（第十版）第十版）系统生物学系统生物学（分类学）作为一门真正的科学（分类学）作为一门真正的科学分类学的鼻祖分类学的鼻祖近近250年的历史；年的历史；提出双名法命名系统；提出纲、目、属、提出双名法命名系统；提出纲、目、属、种、变种的分类阶元等级（阶层）体种、变种的分类阶元等级（阶层）体系；系；缺点：造物主，特创论；物种不变缺点：造物主，特创论；物种不变林奈分类法林奈分类法 卡尔卡尔林奈（林奈（CarolusCarolus Linnae

36、us,1707 Linnaeus,170717781778）的巨著的巨著自然自然系统系统（SystemaSystema NaturaeNaturae）在其一生中被改编过在其一生中被改编过1212次（次（17351735年第一版）。在此书中，自然界被划分为三个界：矿物、植物年第一版）。在此书中，自然界被划分为三个界：矿物、植物和动物。林奈用了四个分类等级：纲、目、属和种。和动物。林奈用了四个分类等级：纲、目、属和种。林奈建立了用于命名所有物种的学名的方法，并沿用至今。在林奈建立了用于命名所有物种的学名的方法，并沿用至今。在林奈之前，命名一个物种需要很长的包括许多单词的名称，其林奈之前，命名一个物

37、种需要很长的包括许多单词的名称，其中包括了对物种的描述，并且这些名称不固定。林奈将物种名中包括了对物种的描述，并且这些名称不固定。林奈将物种名称统一成两个字母的拉丁文名称，即学名，由此分开了命名法称统一成两个字母的拉丁文名称，即学名，由此分开了命名法和分类法。这种生物命名的方法称作双名法（和分类法。这种生物命名的方法称作双名法（binominals)binominals)。目前，命名法由命名法规（目前，命名法由命名法规（Nomenclature CodesNomenclature Codes）所管理。尽所管理。尽管在汉语中，各个物种及分类单元有对应的汉语名称，但在学管在汉语中，各个物种及分类单

38、元有对应的汉语名称，但在学术上为了方便交流和避免一物多名或一名多物的问题发生，所术上为了方便交流和避免一物多名或一名多物的问题发生，所有的生物名称均沿用拉丁语的命名法，物种的学名也专指双名有的生物名称均沿用拉丁语的命名法，物种的学名也专指双名法的名称。拉丁语的好处在于，它基本已经是一种法的名称。拉丁语的好处在于，它基本已经是一种“死亡死亡”的的语言，不再用作口语，因此相对稳定。语言，不再用作口语，因此相对稳定。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史林奈对分类学最重要的贡献是发明了双名法。林奈对分类学最重要的贡献是发明了双名法。1735年，林奈在

39、年，林奈在自然系统自然系统第一版中建立了双名法。第一版中建立了双名法。1758年，在年，在自然系统自然系统第十版第十版中自始至终使用双名法命名中自始至终使用双名法命名动物。这是一本空前的分类巨著，肃清了过去动物名称的动物。这是一本空前的分类巨著，肃清了过去动物名称的混乱局面；对物种提出了明确的概念（不变论）；采用了混乱局面；对物种提出了明确的概念（不变论）；采用了较高级阶元的体系（属、目、纲）。对分类学产生了深远较高级阶元的体系（属、目、纲）。对分类学产生了深远的影响。的影响。林奈的学术思想是经院哲学派，宗于林奈的学术思想是经院哲学派，宗于Aristole，都是本质先都是本质先于存在论者。于存

40、在论者。分类学始祖:卡尔林奈（Carolus Linnaeus,17071778）Panthera pardus Linnaeus 1758双名法(The binominals)属名种名定名人发表年代第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史与与林奈同时期值得一提的两位学者：他们的哲学思林奈同时期值得一提的两位学者：他们的哲学思想属于经验主义派。想属于经验主义派。艾鼎逊艾鼎逊(Adanson,1727-1806):植物分类学家植物分类学家。他的。他的分类原理也适用于动物。其主张：尽量收集更多分类原理也适用于动物。其主张：尽量收集更多的数据，然后把共

41、同特征更多的种类分成类群；的数据，然后把共同特征更多的种类分成类群；种包括具有更多相同特征的所有个体，属则包括种包括具有更多相同特征的所有个体，属则包括具有更多相同特征的种等，于是逐步形成以特征具有更多相同特征的种等，于是逐步形成以特征和单元等级为前提的一个系统。他的概念至今仍和单元等级为前提的一个系统。他的概念至今仍用。用。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史居维尔（居维尔（CuvierCuvier,1769-1832,1769-1832）:古生物学创始人，古生物学创始人，又是有机综合体或相互关系原理的倡导者。又是有机综合体或相互关系原理的

42、倡导者。提倡有机体全身各部分是一个整体构造，在分类上提倡有机体全身各部分是一个整体构造，在分类上须同等看待。须同等看待。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史林奈前期和林奈时期的特点：林奈前期和林奈时期的特点：1 1、看到了生物种类之间存在着各种程度的相互、看到了生物种类之间存在着各种程度的相互联系。联系。2 2、建立了双名法，提出了分类系统和阶元的基、建立了双名法，提出了分类系统和阶元的基本概念，分类的等级系统不断完善。本概念，分类的等级系统不断完善。3 3、分类学家逐步向专门化发展，越来越多的分、分类学家逐步向专门化发展，越来越多的分类学家

43、成为单一类群的专家。类学家成为单一类群的专家。4 4、物种的概念以、物种的概念以“不变论不变论”占主导地位，对物占主导地位，对物种的认识是静止的、不变的、不发展的，并种的认识是静止的、不变的、不发展的，并以以“神创论神创论”的观点来解释分类学中的各种的观点来解释分类学中的各种现象。现象。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史（三）达尔文时期（三）达尔文时期1859年以前，分类工作者对分类系统自然性的解释，年以前，分类工作者对分类系统自然性的解释，徘徊在两种不同的概念之间：徘徊在两种不同的概念之间：命名派命名派认为自然的类群并不实际存在，分类单元

44、只认为自然的类群并不实际存在，分类单元只是人为的产物；是人为的产物；经验派经验派则相反，认为自然的程序是上帝创造的，每则相反，认为自然的程序是上帝创造的，每一分类单元都有变异的亚型。一分类单元都有变异的亚型。上述两派的思想都是实体论者。上述两派的思想都是实体论者。18351835年参加贝格尔号考察船环球旅行。年参加贝格尔号考察船环球旅行。根据在各地观察到的关于生物分布、根据在各地观察到的关于生物分布、变异、构造、适应等许多现象，创立变异、构造、适应等许多现象，创立了进化论，在了进化论，在18591859年发表了名著年发表了名著物物种起源种起源（On the Origin of On the O

45、rigin of SpeciesSpecies）。）。观点：自然类群是存在的，观点：自然类群是存在的，一个类群的成员是由一个共同的祖先一个类群的成员是由一个共同的祖先产生的；在自然界中生物的变异是不产生的；在自然界中生物的变异是不连续的，但是是存在的。连续的，但是是存在的。出版：痛苦的思想斗争（外界），晚出版：痛苦的思想斗争（外界），晚2020年出版；华莱氏年出版；华莱氏代表人物：达尔文（代表人物：达尔文（Charles Darwin,1809-1882Charles Darwin,1809-1882）进化，自然选择（原因）；进化，自然选择（原因）；第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介

46、三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史 影响：影响：达尔文的进化论不仅没有妨碍原来的分类达尔文的进化论不仅没有妨碍原来的分类体系，而且给他们提供了理论依据，促进了分类学体系，而且给他们提供了理论依据，促进了分类学科的不断发展。到了科的不断发展。到了19世纪末期出现了大批新类世纪末期出现了大批新类群；除了大量描述欧洲的物种以外，尤其是热带地群；除了大量描述欧洲的物种以外，尤其是热带地区的种类，新种、新属、新科等层出不穷，奠定了区的种类，新种、新属、新科等层出不穷，奠定了生物分类的基本体系；分类工作者的注意力由局限生物分类的基本体系；分类工作者的注意力由局限的当地种类移向世界范围，导致了人们

47、将空间的概的当地种类移向世界范围，导致了人们将空间的概念引入了分类学研究。念引入了分类学研究。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史华莱士（华莱士（Alfred R.Wallace,1823-1913Alfred R.Wallace,1823-1913）:自然博自然博物学家。（与达尔文同时代，生活贫穷）物学家。（与达尔文同时代，生活贫穷）根据自己的游历经验，得出与达尔文相同的结论。根据自己的游历经验，得出与达尔文相同的结论。18581858年他与达尔文同时在林奈学会中提出了各自的年他与达尔文同时在林奈学会中提出了各自的论文。论文。动物地理学：世

48、界动物地理区划。动物地理学：世界动物地理区划。黑格尔（黑格尔（Ernst Ernst HaeckelHaeckel,1834-19191834-1919）:对当时的对当时的分类学曾作出贡献，果断分类学曾作出贡献，果断而善于推论，他（而善于推论，他（18661866）创造了树形分支图解，以创造了树形分支图解，以表示系统发育关系。表示系统发育关系。（1866）最早提出系统发育最早提出系统发育（Phylogeny）概论概论生生物种的进化发展历史；物种的进化发展历史；进进化树化树。进化思想使生物学摆脱了进化思想使生物学摆脱了“神创论神创论”的束缚。的束缚。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三

49、、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史（四）新系统学时期（四）新系统学时期 模式分类法假定种是一个不变的单位。事实上模式分类法假定种是一个不变的单位。事实上同一种而在不同地域采来的标本是有区别的，是同一种而在不同地域采来的标本是有区别的，是多型的。所以模式种概念必须为有时、空关系的多型的。所以模式种概念必须为有时、空关系的多型种概念所替代，真正在分类学领域引进了种多型种概念所替代，真正在分类学领域引进了种群的概念。事实上种群分类在群的概念。事实上种群分类在19世纪已经出现。世纪已经出现。第一章第一章 生物系统学简介生物系统学简介 三、生物系统学的发展史三、生物系统学的发展史代表人物：赫胥黎

50、（代表人物：赫胥黎（J.S.HuxleyJ.S.Huxley）19401940年他的著作年他的著作新系统学新系统学的出现，导致了物种概念的又的出现，导致了物种概念的又一次革新，物种的生物学定义替代了形态学的物种定义。一次革新，物种的生物学定义替代了形态学的物种定义。生物系统家仍然致力于物种水平上的研究，物种形成的机生物系统家仍然致力于物种水平上的研究，物种形成的机理、起源和途径再次成为生物系统学家关注的中心。理论理、起源和途径再次成为生物系统学家关注的中心。理论上物种概念的变化，新系统学导致生物系统学家除了运用上物种概念的变化，新系统学导致生物系统学家除了运用形态学的方法外，尽可能的使用其他生