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第七章 生物多样性和植物的分类及命名
第一节 生物多样性的定义和重要性
l 生物多样性通俗的说就是指地球上的生物(包括动物、植物、真菌和原核生物等)及其与环境所形成的所有形式、层次和联合体的多样化。
l 研究较多、意义较大的主要有4个层次:
n 遗传多样性(Genetic diversity)
n 物种多样性(Species diversity)
n 生态系统多样性(Ecological diversity)
n 景观多样性(Landscape diversity)
第二节 植物的分类
一、 植物分类的方法
(一) 人为分类和自然分类
1 人为分法:按照人的意志对生物进行分类的方法。这种分类较简单、直观,实用易于掌握。不能反应各除各群之的亲缘关系。是最早的植物分类方法。
2 自然分类:根据生物类群之间形态特征和亲缘关系进行分类的方法称为自然分类法。这种方法比较科学,能反映出物种之间的进化情况和亲缘关系。也就是说把亲缘关系进的分为一类或一群。这种分类系统,早在
18 世纪由瑞典植物学林奈首先提出的。以后,经许多植物学家的不断完善,使其更合理更科学。
l 瑞典植物学家林奈(Karl von Linne, 1707-1778年) 于1735年出版“自然系统” (System Nature)
这一名著。
n 林奈在前人经验的基础上。建立新的动、植物的分类系统,并制订了一个统一的生物命名法.即双名法(binomial menclature)。
n 他的分类系统包括纲(class)、目(order)、科(genus)、种(species) 4个等级。他给每一个生物定一个属名和一个种名,即属名加种名就是这个生物的生物学名。
n 不足之处:林奈不相信生物进化,他认为物种不会改变,物种彼此之间不存在系统的关系,因而他的分类系统不可能反映各种生物在进化上的地位--人为的分类系统。
l 分类学不仅局限于鉴定物种,确定其等级成为分类系统,而且还须研究动物种间亲缘关系及整个生物界系统发育的演化过程,从而使人们对分类学的概念从静止状态的创造论转变为动态的进化论。
n 海格尔(Haeckel,1834~1919)创造“进化树”。这种“ 进化树”并没有全盘打乱旧分类系统,只是在旧分类系统的一个个离散的类群间加一条联线以表示它们之间的亲缘关系,因此仍存有一些不合理现象。
n 20世纪40年代赫胥黎(Huxley)在他的《新系统学》中,以种群分类概念代替模式分类概念。在此之前,动物分类是根据个别的模式标本作为种的鉴定,因而把个体当作基本的分类单位。
l 除用形态特征作为分类性状外,还用生态、行为、生理、生化、地理等方面的资料作为分类依据,以生物学概念替代纯形态概念。
n 1963年Sneath和Sokal联合出版《数值分类学原理》,提出用数学方法来分种和高级阶元。对所研究的动物类群的许多性状加以数值化,再用电子计算机运算、对比和统计分析.以此表明它们之间的相似程度来分类。
(二) 细胞分类
l 应用细胞学特征进行物种分类称为细胞分类学(cytotaxonomy)。
l 较多的是核型分析,如染色体的数目、形态和大小,染色体的类别,染色体着丝粒的位置及其臂长,染色体的带型(染色体经染色在一定部位显示出不同的横带)等特征。
(三) 生化分类
1. 蛋白电泳分析
l 分子生物学家发现,两个物种的蛋白质大分子长链的氨基酸排列相同部分愈多,它们的差异就愈少,其亲缘关系也愈近。
n 将待检物种的体液进行聚丙烯酰胺凝胶电泳或淀粉凝胶电泳,或等电点聚焦电泳,用溴酚蓝等蛋白质染色剂染色,得出条带电泳图。
n 计算样品种相同移动率的条带数与最大条带数之间的比值,得出物种的相似系数。
2. 抗体抗原反应
l 一种动物的抗血清(抗体)除和本种动物血清(抗原)发生强沉淀反应外,对其他亲缘关系较近的动物血清也可发生程度不同的弱反应。
l 反应强度的不同说明这些动物的亲缘关系有远近的不同。(参看例子:表 7-1)
表 7-1 大熊猫等4种动物的抗体抗原反应
抗血清 血 清
大熊猫 小熊猫 亚洲黑熊 马来熊 抗大熊猫 +++ + ++ ++抗小熊猫 + +++ + +抗亚洲黑熊 ++ + +++ ++抗马来熊
++ + ++ +++
注:+表示沉淀反应的强度,+多,反应强。
3. 生物大分子比较
l 细胞色素C是一个具有104~112个氨基酸的多肽分子,从进化上看,细胞色素C是很保守分子。据估计,它的氨基酸顺序每200万年才发生1%的改变。
l 不同生物的细胞色素C中氨基酸的组成和顺序反映这些生物之间的亲缘关系。
二、 植物分类的基本单位和阶层系统
植物分类的阶层系统:
l 界——植物界Regnum vegetable
l 门 -phyta—被子植物门Angiospermae
l 纲-opsida,-eae-双子叶植物纲(木兰纲) Dicotyledoneae(Magnoliopsida)
l 目-ales—蔷薇目Rosales
l 科-aceae—蔷薇科Rosaceae
l 属-a, -um, -us—蔷薇属Rosa
l 种——多花蔷薇Rosa multiflora Thunb.
第三节 植物命名法
一、 国际植物命名法规简介
l 命名的模式法和模式标本
l 模式法:科或科下分类群的名称,都由命名模式来决定,种或种 下分类群的命名必须有模式标本作依据
l 主模式标本(全模式标本、正模式标本)(holotype)——由命名人指定的模式标本,即发表新分类群时据以命名、描述和绘图的那一份标本
l 等模式标本(同号模式标本、复模式标本)(isotype)
l 合模式标本(等值模式标本)(syntype)
l 后选模式标本(选定模式标本)(lectotype)
l 副模式标本(同举模式标本)(paratype)
l 新模式标本(neotype)
l 原产地模式标本(topotype)
二、 双名法
l 每一种植物只有一个合法的正确学名
l 学名包括属名和种加词,最后附加命名人之名
l 学名之有效发表和合格发表
n 有效发表——发表品一定要是印刷品,并可通过出售、交换或赠送,到达公共图书馆或者一般植物学家能去的研究机构的图书馆
n 合格发表——自1953年1月1日起(藻类自1958年1月1日起,化石除外),1个新分类群的发表,必须伴随有拉丁文描述或拉丁特征集要,否则不作为合格发表
l 优先律原则——凡符合“法规”的最早发表的名称,为唯一的正确名称
第四节 植物界的基本类群
按照四界或五界生物系统,植物界主要包括真核藻类(或真核多细胞藻类)、苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物。
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