动物分类基本知识

第五章: 第五章:动物分类基知识 一、生物的分界: 生物的分界: 自然界的物质分为生物和非生物两大类。生物是具有新陈代谢、自我复制繁殖、生长发 育、遗传变异、感应性和适应性等的生命现象。因此，生物世界也称生命世界(Vivicum)。 两界系统: 1. 两界系统:林奈(Carl von Linne，1735)时代，对生物主要以肉眼所能观察到的特 征来区分，以及生物能否运动为标准，提出动物界(Animalia)和植物界(Plantae)的两 动物界( 植物界( 动物界 Animalia) 植物界 Plantae) 界系统。 三界系统: 2. 三界系统:显微镜广泛使用后，发现许多单细胞生物兼有动物和植物的特性(如眼虫 等)，这种中间类型的生物是进化的证据，却是分类的难题，因而霍格(J(Hogg，1860) 和赫克尔(E(H(Haeckel，1866)将原生生物(包括细菌、藻类、真菌和原生动物)另立 为界，提出原生生物界(Protista)、植物界 动物界 原生生物界( 植物界、动物界 原生生物界 Protista) 植物界 动物界的三界系统。 四界系统: 3. 四界系统:电子显微镜技术的发展，使生物学家有可能揭示细菌、蓝藻细胞的细微结 构，并发现与其他生物有显著的不同，于是提出原核生物(Prokaryote)和真核生物 (Eukaryote)的概念。考柏兰(H.F.Copeland，1938)将原核生物另立为一界，提出了四 界系统，即原核生物界(Monera)、原始有核界(Protoctista)(包括单胞藻、简单的多 原始有核界( 原核生物界(Monera) 原始有核界 Protoctista) 细胞藻类、粘菌、真菌和原生动物)、后生植物界(Metaphyta)和后生动物界(Metazoa)。 后生植物界( 后生动物界( 后生植物界 Metaphyta) 后生动物界 Metazoa) 五界系统: 4. 五界系统:随着电镜技术的完善和广泛应用以及 生化知识的积累，将原核生物立为一界的见解，获得 了普遍的接受，成为现代生物系统分类的基础。1969 年惠特克(R(H(Whittaker)又根据细胞结构的复杂 程度及营养方式提出了五界系统，他将真菌从植物界 中分出另立为界，即原核生物界 原生生物界 真菌 原核生物界、原生生物界 原核生物界 原生生物界、真菌 Fungi) 植物界 动物界。这一系统逐渐被广泛 植物界和动物界 界(Fungi)、植物界 动物界 采用。 六界系统: 5. 六界系统:五界系统没有反映出非细胞生物阶 段。我国著名昆虫学家陈世骧(1979)提出3个总界六 界系统，即非细胞总界(包括病毒界)，原核总界(包 非细胞总界( 原核总界( 非细胞总界 包括病毒界) 原核总界 括细菌界和蓝藻界) 真核总界 包括植物界、 真核总界( 括细菌界和蓝藻界)，真核总界(包括植物界、真菌 界和动物界) 界和动物界)。 五界系统 I(原核阶段 1(原核生物界 II(真核单细胞阶段 2(原生生物界 III(真核多细胞阶段 3(植物界 4(真菌界 5(动物界 六界系统 I(非细胞生物 1(病毒界 II(原核生物 2(细菌界 3(蓝藻界 III(真核生物 4(植物界 5(真菌界 6(动物界 ——生命的进化历史经历了几个重要阶段: 第一个阶段:非细胞阶段 第二个阶段:非细胞阶段 细胞阶段 第三个阶段:原核细胞阶段 真核细胞阶段 第四个阶段:单细胞真核生物阶段 多细胞真核生物阶段 综上所述，可知目前人们对生物的分界尚无统一的意见。但无论如何，从30亿年古生物 的化石记录或当前地球上现存生物的情况;从形态比较、生理、生化的例证等，都揭示了生 物从原核到真核、从简单到复杂、从低等到高等的进化方向。而生物的分界则显示了生命历 史所经历的发展过程。 二、动物分类学基知识: 动物分类学基知识: 动物分类的知识是学习和研究动物学必需的基础。 任何领域的科学研究， 包括宏观的、 微观的以及与农林牧渔等有关领域， 都首先需要正确地鉴定判明研究材料或对象是哪一个物 种(species)，否则，再高水平的研究，也会失去其客观性、对比性、重复性和科学价值。 (一)分类依据: 分类依据: 1、分类系统: 分类系统: (1)人为分类系统:分类学是一门比较古老的学科，最初只是依据生物面形态上的特 征，或习性上的某些特点，没有深入了解它们之间的亲缘关系进行分类，称人为分类系统。 (2)自然分类系统:现在所用的动物分类系统，是以动物形态或解剖的相似性和差异性 的总和为基础的，根据古生物学、比较胚胎学、比较解剖学上的许多证据，基上能反映动 物界的自然类缘关系，称为自然分类系统。 分类方法: 2、分类方法: 近20余年来，动物分类学的理论和研究方法有了很大的发展。在分类理论方面出现了 几大学派，虽然在基原理上有许多共同之处，但各自强调的方面不同。 (1)支序分类学方法(Cladistic systematics或Cladistics):又称分支系统学方法， 认为最能或唯一能反映系统发育关系的依据是分类单元之间的血缘关系， 而反映血缘关系的 最确切的标志为共同祖先的相对近度。 (2)进化分类学方法(Evolutionary systematics):认为建立系统发育关系时单纯靠 血缘关系不能完全概括在进化过程中出现的全部情况，还应考虑到分类单元之间的进化程 度，包括趋异的程度和祖先与后裔之间渐进累积的进化性变化的程度。 (3)数值分类学方法(Numerial systematics):认为不应加权(Weighting)于任何特 征，通过大量的不加权特征研究总体的相似度，以反映分类单元之间的近似程度，借助电子 计算机的运算，根据相似系数，来分析各分类单元之间的相互关系。 (4)分子系统发生学方法(Molecular phylogenetics):20世纪50年代以来，越来越多 的分类学家采用不同动物类群中的同源分子作为特征来源。如用核糖体RNA的碱基序列推断 动物类群的系统发生。 碱基序列或氨基酸序列中相似和差异的数量， 可用于测量两个类群之 间在进化上的差异。 分类准则: 3、分类准则: 由于新技术、新设备、新观念的发展，对细胞学、遗传学、生物化学等研究的深入， 加上计算机的应用，极大地加速了分类学数据的处理，使分类学中又建立起几个新的准则: (1)生物化学准则:根据某些蛋白质类型的不同来区分物种。 如:细胞色素C(cytC)——一条肽链，102——112个氨基酸及一个血红素辅基。 人与黑猩猩:cytC完全一样 人与猴: 只有一个氨基酸不一样 人与狗: 有10个氨基酸不一样 人与小麦; 有35个氨基酸不一样 (2)遗传准则:根据DNA的相似性来确定亲缘关系。 如:人和类人猿的DNA是极相似的 所有哺乳动物的DNA约20%是一样的。 (3)免疫准则: 如:在血清学的研究中，用人血清作抗原，注射到兔体内产生抗体后，再用兔的抗血 清检测人和其他动物的反应，其反应越大，形成沉淀就越多，这足以表明动物之间的亲缘关 系。 (4)行为准则:根据动物的行为来确定动物间的亲缘关系。 (二)分类等级: 分类等级: 分类学根据生物之间相同、相异的程度与亲缘关系的远近，使用不同等级特征，将生 物逐级分类。 几个重要的分类阶元(分类等级)(category):界(Kingdom)、门(Phylum)、 纲(Class)、目(Order)、科(Family)、属(Genus)、种(Species)。例如: 狼 意大利蜜蜂 界 Kingdom 动物界Animal 动物界 Animal 门 Phylum 脊索动物门Chordata 节肢动物门Arthropoda 纲 Class 哺乳纲Mammalia 昆虫纲Insecta 目 Order 食肉目 Carnivora 膜翅目Hymenoptera 科 Family 犬科Canidae 蜜蜂科Apidae 属 Genus 犬属Canis 蜜蜂属Apis 种 Species 狼 lupus 意大利蜂mellifera 以上两种动物在动物系统中各自的地位可以从这个体系中相当精确地表示出来。有时， 为了更精确地表达种的分类地位， 还可将原有的阶元进一步细分， 并在上述六个阶元之间加 入另外一些阶元，以满足这种要求。加入的阶元名称，常常是在原有阶元名称之前或之后加 上总(Super-)或亚(Sub-)而形成。于是就有了总目(Superorder)、亚目(Suborder)、 总纲(Superclass)、亚纲(Subclass)等名称。为此，一般采用的阶元如下: 界Kingdom 门Phylum 亚门 Subphylum 总纲Superclass 纲 Class 亚纲Subclass 总目Superorder 目Order 亚目Suborder 总科 Superfamily(-oidea) 科Family(-idae) 亚科Subfamily(-inae) 属Genus 亚属Subgenus 种Species 亚种Subspecles 按照惯例，亚科、科和总科等名称都有标准的字尾(科是 -idae，总科是 -oidea，亚 科是 -inae)。这些字尾是加在模式属的学名字干之后的。因而对一些不常见的类群名称， 也可以一见就知道是亚科名、科名或总科名。 至于种下的分类，过去多从单模概念出发，现今从种群的概念出发，则多以亚种作为种 下分类阶元，也是种内唯一在命名法上被承认的分类阶元。亚种是一个种内的地理种群，或 生态种群，与同种内任何其他种群有别。人工选育的动植物种下分类单元称为品种。 (三)物种的概念: 物种的概念: 1、种的概念: 种的概念: 物种的定义每教材描述的都不一样，现举几例: (1)种是互交繁殖的自然群体，与其他群体在生殖上相互隔离，并在自然界占据一个 特殊的生态位(niche)。 (2)种是在起源方面相近的、形态与生理上相似的、雌雄交配后能产生与其身相似 的新个体的动物群的总称。 (3)种是生物界发展的连续性与间断性统一的基间断形式;在有性生物，物种呈现 为统一的繁殖群体，由占有一定空间，具有实际或潜在繁殖能力的种群所组成，而且与其他 这样的群体在生殖上是隔离的。 (4)种是形态上类似的、有杂交能力的、要求类似环境条件的生物综合体。 种的标准: 2、种的标准: (1)形态学标准:在任何两个种之间，必定有明显和稳定的形态 差异。在两个种之间不能存在着具有中间特点的个体。 (2)遗传学标准:两个种之间不能交配产生杂种，如果交配产生了杂种，这个杂种则是 无生殖能力的。 (3)地理学标准:每一个种都有它自己的分布区。两个相近种的分布区可能相互跨越， 也可能在不同地区， 但是不能有两个种的分布区彼此紧密相连的情况， 也不能再它们相连接 的地区找到具有过渡特点的个体。 亚种，变种与品种: 3、亚种，变种与品种: (1)亚种:种内个体由于在地理上和生殖上充分隔离后，形成的形态特征上有了一 定差别的群体。 如:生活在东北的东北虎与产于华南的华南虎是虎的"地理亚种"，其差异为东北虎体 形大、毛长、毛色较浅、黑纹窄而稀;华南虎体形较小、毛短、毛色深、黑纹宽而密。 丰富的亚种保证了物种在各种生活环境中的适应， 促进了种的繁荣。 若消除了地理阻隔， 亚种可互相交配。 (2)品种:是人工干预自然的产物，是种内个体由人工选择而产生的新形态或性状 的个体。 如:家鸡是由野生的原鸡驯化来的，家鸡可以分为肉用型、卵用型、卵肉兼用型等不 同的品种。九斤黄为一个品种，来航鸡为另一个品种。 (3)变种:在特征上与原种有一定的区别，并具有一定的地理分布。 (四)动物的命名: 动物的命名: 目前统一采用的物种命名法是"双名法"。 (Science "双名法" 它规定每一个动物都应有一个学名 name)。这一学名是由两个拉丁字或拉丁化的 第五章: 第五章:动物分类基知识 一,生物的分界 二,动物分类学基知识 三,动物界的主要类群 1 一,生物的分界 自然界的物质分为生物和非生物两大类.生 物是具有新陈代谢,自我复制繁殖,生长发育, 遗传变异,感应性和适应性等的生命现象.因此, 生物世界也称生命世界(Vivicum). 目前人们对生物的分界尚无统一的意见. 2 1. 两界系统: 林奈(Carl von Linne,1735)时代: 动物界(Animalia) 植物界(Plantae) 对生物主要以肉眼所能观察到的特征来区 分,以及生物能否运动为标准, 3 2. 三界系统: 霍格(Hogg,1860)和赫克尔(Haeckel,1866): 原生生物界(Protista) 植物界 动物界 显微镜广泛使用后,发现许多单细胞生物兼有 动物和植物的特性(如眼虫等),这种中间类型 的生物是进化的证据,却是分类的难题. 4 3. 四界系统: 考柏兰(H.F.Copeland,1938): 原核生物界(Monera) 原始有核界(Protoctista)(包括单胞藻,简 单的多细胞藻类,粘菌,真菌和原生动物) 后生植物界(Metaphyta) 后生动物界(Metazoa). 电子显微镜技术的发展,发现细菌,蓝藻与其 他生物有显著的不同,于是提出原核生物和真核生 物的概念. 5 4. 五界系统: 惠特克(R.H.Whittaker ,1969 ): 原核生物界 原生生物界 真菌界(Fungi) 植物界 动物界. 随着电镜技术的完善和广泛应用以及生化知 识的积累,将原核生物立为一界的见解,获得了 普遍的接受,成为现代生物系统分类的基础. 6 五 界 系 : 统 7 5. 六界系统: 五界系统没有反映出非细胞生物阶段.我国 著名昆虫学家陈世骧(1979)提出3个总界六界 系统,即: 非细胞总界(包括病毒界) 原核总界(包括细菌界和蓝藻界) 真核总界(包括植物界,真菌界和动物界). 8 五界系统 I.原核阶段 1.原核生物界 II.真核单细胞阶段 2.原生生物界 III.真核多细胞阶段 3.植物界 4.真菌界 5.动物界 六界系统 I.非细胞生物 1.病毒界 II.原核生物 2.细菌界 3.蓝藻界 III.真核生物 4.植物界 5.真菌界 6.动物界 9 二,动物分类学基知识: 动物分类的知识是学习和研究动物学必需 的基础. 任何领域的科学研究,包括宏观的,微观 的以及与农林牧渔等有关领域,都首先需要正 确地鉴定判明研究材料或对象是哪一个物种 (species),否则,再高水平的研究,也会失 去其客观性,对比性,重复性和科学价值. 10 (一)分类依据: 分类依据: 1,分类系统: (1)人为分类系统: 依据生物表面形态上的特征,或习性上的某 些特点进行分类,没有深入了解它们之间的亲缘 关系进行分类,称人为分类系统. (2)自然分类系统: 以动物形态或解剖的相似性和差异性的总和 为基础的,根据古生物学,比较胚胎学,比较解 剖学上的许多证据,基上能反映动物界的自然 类缘关系,称为自然分类系统. 11 2,分类方法: 近20余年来,动物分类学的理论和研究方 法有了很大的发展.在分类理论方面出现了几 大学派,虽然在基原理上有许多共同之处, 但各自强调的方面不同. 12 (1)支序分类学方法 (Cladistic systematics或Cladistics): 又称分支系统学方法,认为最能或唯一能 反映系统发育关系的依据是分类单元之间的血 缘关系,而反映血缘关系的最确切的标志为共 同祖先的相对近度. 13 (2)进化分类学方法 (Evolutionary systematics): 认为建立系统发育关系时单纯靠血缘关系 不能完全概括在进化过程中出现的全部情况, 还应考虑到分类单元之间的进化程度,包括趋 异的程度和祖先与后裔之间渐进累积的进化性 变化的程度. 14 (3)数值分类学方法 (Numerial systematics): 认为不应加权(Weighting)于任何特征, 通过大量的不加权特征研究总体的相似度,以 反映分类单元之间的近似程度,借助电子计算 机的运算,根据相似系数,来分析各分类单元 之间的相互关系. 15 (4)分子系统发生学方法 (Molecular phylogenetics): 20世纪50年代以来,越来越多的分类学家 采用不同动物类群中的同源分子作为特征来源. 如用核糖体RNA的碱基序列推断动物类群的系 统发生.碱基序列或氨基酸序列中相似和差异 的数量,可用于测量两个类群之间在进化上的 差异. 16 3,分类准则: 由于新技术,新设备,新观念的发展,对 细胞学,遗传学,生物化学等研究的深入,加 上计算机的应用,极大地加速了分类学数据的 处理,使分类学中又建立起几个新的准则: (1)生物化学准则 (2)遗传准则 (3)免疫准则 (4)行为准则 17 (二)分类等级: 分类等级: 分类学根据生物之间相同,相异的程度与亲 缘关系的远近,使用不同等级特征,将生物逐级 分类. 18 几个重要的分类阶元 (分类等级)(category): 界(Kingdom) 门(Phylum) 纲(Class) 目(Order) 科(Family) 属(Genus) 种(Species) 19 例如: 狼 界 门 纲 目 科 属 种 动物界Animal 脊索动物门Chordata 哺乳纲Mammalia 食肉目Carnivora 犬科Canidae 犬属Canis 狼lupus 意大利蜜蜂 动物界Animal 节肢动物门Arthropoda 昆虫纲Insecta 膜翅目Hymenoptera 蜜蜂科Apidae 蜜蜂属Apis 意大利蜂mellifera 20 为了更精确地表达种的分类地位,还可将原 有的阶元进一步细分,并在上述六个阶元之间加 入另外一些阶元,以满足这种要求.加入的阶元 名称,常常是在原有阶元名称之前或之后加上总 (Super-)或亚(Sub-)而形成.于是就有了总 目(Superorder),亚目(Suborder),总纲 (Superclass),亚纲(Subclass)等名称. 21 (三)物种的概念: 物种的概念: 1,种的概念: 物种的定义每教材描述的都不一样,现 举几例. 22 物种的定义(1) 种是互交繁殖的自然群体,与其他群体在 生殖上相互隔离,并在自然界占据一个特殊的 生态位(niche). 23 物种的定义(2) 种是在起源方面相近的,形态与生理上相 似的,雌雄交配后能产生与其身相似的新个 体的动物群的总称. 24 物种的定义(3) 种是生物界发展的连续性与间断性统一的 基间断形式;在有性生物,物种呈现为统一 的繁殖群体,由占有一定空间,具有实际或潜 在繁殖能力的种群所组成,而且与其他这样的 群体在生殖上是隔离的. 25 物种的定义(4) 种是形态上类似的,有杂交能力的,要求 类似环境条件的生物综合体. 26 2,种的标准: (1)形态学标准: 在任何两个种之间,必定有明显和稳定的形态 差异. (2)遗传学标准: 两个种之间不能交配产生杂种,如果交配产生 了杂种,这个杂种则是无生殖能力的. (3)地理学标准: 每一个种都有它自己的分布区. 27 3,亚种,变种与品种: (1)亚种: 种内个体由于在地理上和生殖上充分隔离后, 形成的形态特征上有了一定差别的群体. (2)品种: 是人工干预自然的产物,是种内个体由人工 选择而产生的新形态或性状的个体. (3)变种: 在特征上与原种有一定的区别,并具有一定 的地理分布. 28 (四)动物的命名: 动物的命名: 双名法: 每一个动物都有一个学名(Science name). 这一学名是由两个拉丁字或拉丁化的文字所 组成. 前面一个字是该动物的属名,用主格单数名词, 第一个字母大写;后面一个字是它的种名,用形容 词或名词,第一字母不须大写.学名之后,还附 加当初定名人的姓氏. 写亚种的学名时,须在种名之后加上亚种名, 构成通常所称的三名法. 29 三,动物界的主要类群: 1,原生动物 2,中生动物 3,侧生动物 4,真后生动物 30 动物界的主要类群: 31