阶元查看源代码讨论查看历史
| 阶元 | |
|---|---|
阶元，分类阶元(taxonomic category)是生物分类学确定共性范围的等级。现代生物分类采用的有:界(Kingdom)、门(Phylum)、纲(Class)、目(Order)、科(Family)、属(Genus)、种(Species)等7个必要的阶元。[1]
基本知识
分类系统是阶元系统，通常包括7个主要级别:种、属、科、目、纲、门、界。种(物种)是基本单元，近缘的种归合为属，近缘的属归合为科，科隶于目，目隶于纲，纲隶于门，门隶于界。随着研究的进展，分类层次不断增加，单元上下可以附加次生单元，如总纲(超纲)、亚纲、次纲、总目(超目)、亚目、次目、总科(超科)、亚科等等。此外，还可增设新的单元，如股、群、族、组等等，其中最常设的是族，介于亚科和属之间。通常种下分类，动物只设亚种单元。[2]
种是基本阶元;相似的、具有共同起源的种，聚合成属;相似的、具有共同起源的属，聚合成科。建立一个属必须以模式种为依据，科的依据是模式属;属和科都有形态学和生态学的独特性。目以上的阶元是最稳定的阶元，它们所包含的共性范围也很少有疑问之处。
产生原因
地球上生存的动物已被描述命名的约150万种，而每年新种记录超过万种。研究这样巨大数量的动物种类，必须应用科学的分类方法，首先对动物区分、鉴定、命名，并将动物归纳，排列于适当的分类阶元(即分类等级)中，建立分类系统。如此才能鉴别物种，阐明物种间的亲缘关系和动物界的系统发展。
分类学根据物种间形态的异同、演化关系的亲疏，使用不同的等级，将动物逐级分类。动物分类系统中，最基本的阶元是种。种是客观存在的，且占有一定空间，包括一个有着相近的起源，形态和生理上基本相似，且雌雄交配能产生与亲体相似，并能繁殖后代的动物种群的总称。种与种之间，在生殖上是互相隔离的，即种间不能交配生殖，即使能交配生殖，其子代都无生殖能力。如马和驴杂交产生骡，骡不能生育后代，故马和驴是两个不同的种。因此种有着相对稳定的明确界限，可与其他种相区别。种又是进化的，在发展进化过程中，种内个体出现许多变异，当此变异增大到突破种的特征时，就可能形成新种。
在分类系统中，较种高一级的阶元是属。属由具有共同特征的种集合而成。继之属又组成科，科再合成目，目组成纲，最后纲又成门，门成界。因此，分类系统中，由大而小依次为:界、门、纲、目、科、属、种几个重要的分类阶元。在各阶元之下还可建立亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属与亚种;在各阶元之上又建立了总纲、总目、总科等。
举例
分类阶元使昆虫的所属，包括分类位置和系统发育都有明确的概念。以二化螟为例:
界:动物界Animalia
门:节肢动物门Arthropoda
纲:昆虫纲Insecta
目:鳞翅目Lepidoptera
科:螟蛾科Pyralidae
属:禾草螟属Chilo
种:二化螟Chilo suppressalis(Walker)
从界到种，均可设"亚级(Sub)"，如亚门(Subphylum)、亚目(Suborder)、亚科(Subfamily)等。在目和科上，有时可加上"总级(Super)"，如总目(Superorder)、总科(Superfamily)。亚科和属之间，有时加族(Tribe)级。在有些分类学著作中，曾用部(Cohort)这一等级，有的介于纲和目之间，有的介于亚目和总科之间。
生物的分界及动物在其中的地位
自然界的物质分为生物和非生物两大类。前者具有新陈代谢、自我复制繁殖、生长发育、遗传变异、感应性和适应性等生命现象。因此，生物世界也称生命世界(Vivicum)。生物的种类繁多，形形色色，千姿百态，已鉴定的约200万种。随着时间的推移，新发现的种还会逐年增加，有人(R.C.Brusca等，1990)估计，约有2000万~5000万种有待发现和命名。为了研究、利用如此丰富多彩的生物世界，人们将其分门别类系统整理，分为若干不同的界(Kingdom)。
生物的分界随着科学的发展而不断地深化。在林奈时代，对生物主要以肉眼所能观察到的特征来区分，林奈(Carl von Linné，1735)以生物能否运动为标准明确提出动物界(Animália)和植物界(Plantae)的两界系统，这一系统直至本世纪50年代仍为多数教材所采用。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、动物界的三界系统，这一观点直到本世纪60年代才开始流行，并被一些教科书采用。
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)。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、真菌界(Fungi)、植物界和动物界。这一系统逐渐被广泛采用，直到90年代有些教材仍在沿用(绪图-1，2，3)。
生命的进化历史经历了几个重要阶段，最初的生命是非细胞形态的，即非细胞阶段。从非细胞到细胞是生物发展的第二个阶段。初期的细胞是原核细胞，由原核细胞构成的生物称为原核生物(细菌、蓝藻)，从原核到真核是生物发展的第三个阶段，从单细胞真核生物到多细胞真核生物是生物发展的第四个阶段。五界系统反映了生物进化的三个阶段和多细胞生物阶段的三个分支，即原核生物代表了细胞的初级阶段，进化到原生生物代表了真核生物的单细胞阶段(细胞结构的高级阶段)，再进化到真核多细胞阶段，即植物界、真菌界和动物界。植物、真菌和动物代表了进化的三个方向，即自养、腐生和异养。
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)(绪表-1)。有些学者认为不必成立原生生物界，把藻类和原生动物分别划归植物界和动物界，成为比较紧凑的四界系统。另一些学者主张扩大原生生物界，把真菌划归在内成为另一种四界系统。由于病毒是一类非细胞生物，究竟是原始类型还是次生类型仍无定论，因此，将病毒列为最初生命类型的一界的观点，学者们尚有争议。
近年还有学者提出与上述六界不同的六界系统(如R.C.Brusca等，1990)，将古细菌另立为界，即原核生物界、古细菌界(Archaebacteria，也有译为原细菌，包括厌氧产甲烷细菌等)、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。还有学者(T.Ca-valier-Smith，1989)提出八界系统，将原核生物分为古细菌界、真细菌界(Eubacteria)，将真核生物分为古真核生物和后真核生物(Metakaryota)两个超界，前一超界只含一个界，即古真核生物界(Archezoa)，后一超界包括原生动物界、藻界(Chromista，该界包括隐藻 Cryptophyta和有色藻 Chromophy-ta两个亚界)、植物界、真菌界、动物界。有学者认为这一分界系统是较为合理和清楚的。
综上所述，可知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。
生物间的关系错综复杂，但它们对于生存的基本要求都不外是摄取食物获得能量、占据一定的空间和繁殖后代。生物解决这些问题的途径是多种多样的。在获取营养方面，凡能利用二氧化碳、无机盐及能源合成自身所需食物的叫自养生物，绿色植物和紫色细菌是自养生物。故植物是食物的生产者，生物间的食物联系由此开始。动物则必需从自养生物那里获取营养，植物被植食性动物所食，而后者又是肉食性动物的食料，故动物属于掠夺摄食的异养型，在生物界中是食物的消费者。真菌为分解吸收营养型，处于还原者的地位。这些都显示出三界生物是最基本的，在进化发展中营养方面相互联系的整体性和系统性，以及生物在生态系统中相互协调，在物质循环和能量流转过程中所起的作用。