Una pregunta de ciencias para séptimo grado
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Clasificación biológica
Los métodos y principios de clasificación biológica de Linneo jugaron un papel importante en el desarrollo de la biología y proporcionaron la base para la ciencia biológica. clasificación. El aprendizaje sentó las bases. Hoy en día existe una normativa unificada sobre clasificación biológica, que utiliza siete niveles para clasificar gradualmente a los seres vivos. Los siete niveles, de mayor a menor, son reino, filo, clase, orden, familia, género y especie. Un "límite" contiene múltiples puertas, una "puerta" contiene múltiples clases, etc. La unidad taxonómica más pequeña es la especie. Cada organismo tiene su propio lugar fijo en el sistema de clasificación.
La taxonomía es una rama de la biología que estudia los métodos y principios de clasificación biológica. La clasificación se refiere a la denominación y clasificación de varios tipos de organismos siguiendo los principios y métodos de la taxonomía.
Hay millones de especies biológicas en la Tierra, y están en constante cambio y son diferentes. Si no los clasificamos y establecemos un sistema, no podremos reconocerlos y será difícil estudiarlos y utilizarlos. Los objetos de clasificación son varias especies, todas ellas producto de la evolución. Por tanto, en un sentido teórico, la taxonomía es un resumen histórico de la evolución biológica.
La taxonomía es una materia integral. Todas las ramas de la biología, desde la morfología antigua hasta los nuevos resultados de la biología molecular moderna, pueden servir de base para la clasificación. La taxonomía también tiene sus propias ramas, como la taxonomía celular basada en cromosomas, la taxonomía serológica basada en reacciones séricas, la taxonomía química basada en componentes químicos, etc. Los animales, las plantas y las bacterias son los tres sistemas de clasificación principales, cada uno con sus propias características; la clasificación de virus aún no ha adoptado oficialmente el sistema binomial y el sistema jerárquico.
La Historia de la Taxonomía Biológica
Desde hace tiempo los seres humanos somos capaces de identificar y nombrar cosas. "Erya" a principios de la dinastía Han dividía los animales en cuatro categorías: insectos, peces, aves y bestias: los insectos incluyen la mayoría de los invertebrados; los peces incluyen peces, anfibios, reptiles y otros vertebrados inferiores, ballenas y camarones, cangrejos, mariscos, etc. . Los pájaros son pájaros; las bestias son mamíferos. Esta es la clasificación de animales más antigua de la antigua China, y los cuatro nombres aparecieron a más tardar en la dinastía Zhou Occidental. En comparación con el sistema de seis clases de Linneo, a esta clasificación sólo le faltan dos clases: anfibios y gusanos.
Los organismos generalmente se dividen en reino vegetal y reino animal. En el proceso de división de los dos campos, se descubrió que algunos organismos, como los organismos flagelados, a menudo tienen la naturaleza dual de plantas y animales, y es difícil pertenecer a cualquiera de los dos campos. Se recomienda adoptar un esquema de división de tres reinos, es decir, establecer un protista fuera de los reinos animal y vegetal, incluidos los protozoos y algunas algas inferiores.
Los principales niveles de clasificación de los organismos son filo, clase, orden, familia, género y especie. Hay subespecies (abreviadas como subespecies) y variedades (abreviadas como var.) de plantas. A veces también hay niveles auxiliares. De hecho, los principales términos de nivel de clasificación tienen el prefijo super y sub. En subcategorías y subórdenes, a veces se establecen subclases y subórdenes respectivamente.
Tomemos como ejemplo los nombres comunes de los gatos domésticos. El sistema de clasificación y los nombres son los siguientes:
Reino Animal
Chordata
Clase Mammalia
Carnívoros Carnívoros Carnívoros del orden Carnivora.
Felinos
Felinos
Cría de gatos domésticos
El antiguo filósofo griego Aristóteles utilizó el contraste de personalidad Métodos para distinguir cosas, como agrupar animales de sangre caliente para distinguirlos de los animales de sangre fría. Coloca a los animales en un orden bien estructurado, dando la idea de una escalera natural.
A finales del 17, el botánico británico Ray describió las especies de plantas conocidas en ese momento como géneros y especies. Su libro "New Methods of Plant Research" fue el resumen más completo de la clasificación de plantas antes de Linneo. Ray también propuso la "esterilidad híbrida" como criterio para distinguir especies.
La taxonomía moderna nació en el siglo XVIII, y su fundador fue el botánico sueco Linneo. Linneo resolvió dos problemas clave para la taxonomía: el primero fue establecer un sistema binomial en el que a cada especie se le asignaba un nombre científico que constaba de dos sustantivos latinos, el primero representaba el género y el segundo representaba el nombre de la especie. El segundo es establecer una jerarquía. Linneo dividió la naturaleza en tres reinos: plantas, animales y minerales. En el mundo de los animales y las plantas existen cuatro niveles: clase, orden, género y especie, estableciéndose así un sistema jerárquico de clasificación.
Cada especie pertenece a un determinado sistema de clasificación, ocupa una determinada posición de clasificación y puede recuperarse mediante elementos de secuencia.
Linneo aplicó por primera vez el sistema de clasificación a plantas y animales en Flora, publicado en 1753, y Systema Naturae, publicado en 1758. Estas dos obras clásicas marcaron el nacimiento de la taxonomía moderna.
Linneo creía que las especies no cambian, y su sistema natural no tenía concepto de parentesco, en el que se ordenaban seis clases de animales en el orden de mamíferos, aves, anfibios, peces, insectos y gusanos. Lamarck puso patas arriba este sistema al revés y lo catalogó como un sistema evolutivo de abajo hacia arriba. También dividió a los animales en vertebrados e invertebrados, método que todavía se utiliza en la actualidad.
Debido a que las opiniones evolucionistas de Linneo no fueron reconocidas en ese momento, tuvo poco impacto en la taxonomía. No fue hasta la publicación de "Sobre el origen de las especies" de Darwin en 1859 que la idea de evolución se implementó en la taxonomía, y quedó claro que el estudio de la taxonomía consiste en explorar las relaciones genéticas entre los organismos, por lo que la El sistema de clasificación se convirtió en genealogía biológica. Nació la taxonomía sistemática.
Contenido básico de la taxonomía biológica
El sistema de clasificación es un sistema jerárquico, que suele incluir 7 niveles principales: especie, género, familia, orden, clase, filo y reino. La especie (género) es la unidad básica, las especies estrechamente relacionadas pertenecen al género, el género estrechamente relacionado pertenece a la familia, la familia pertenece al orden, el orden pertenece a la clase, la clase pertenece al filo y el filo pertenece al reino.
Con la profundización de la investigación, el nivel de clasificación es cada vez más alto, y se pueden agregar subunidades por encima y por debajo de la unidad, como superfamilia, subclase, superfamilia, suborden, día siguiente, superfamilia, y subfamilia espera. Además, se pueden agregar nuevas unidades como acciones, grupos, familias, grupos, etc. , las más permanentes de las cuales son familias, intermedias entre subfamilias y géneros.
Todas las unidades enumeradas en la jerarquía tienen un nombre científico. El procedimiento básico de clasificación es clasificar los objetos de investigación en un determinado sistema y nivel y convertirlos en una unidad de clase. Por tanto, clasificación y denominación son inseparables.
El nombre científico de la especie suele ir acompañado de un nombre humano para mostrar la fuente y facilitar la búsqueda de documentos. El nombre científico de la variedad también adopta el sistema de tres dígitos y el nombre de clasificación debe ser estable. Un género o especie (incluidas las subespecies) sólo puede tener un nombre científico. Un nombre científico sólo puede utilizarse para un objeto (o especie). Si hay dos o más objetos, se trata de un "objeto extranjero con el mismo nombre", en el que el objeto con el nombre más antiguo debe ser aprobado y los demás objetos con el mismo nombre recibirán nuevos nombres. Esto se llama "regla de prioridad". El mundo de la taxonomía animal y vegetal ha formulado sus propias normas de denominación, por lo que no hay problema de objetos extraños con el mismo nombre entre el reino animal y el reino vegetal. El "método prioritario" es una medida importante para estabilizar los nombres científicos. Las fechas de inicio de la ley de prioridad son 1758 para los animales, 1820 para las plantas y 1980 para las bacterias.
La identificación científica de nombres es un medio para obtener información sobre especies. Incluso si se trata de una especie nueva que antes se desconocía, siempre que se identifique su clasificación y afiliación, se pueden predecir algunas de sus características. Un sistema de clasificación es a la vez un sistema de recuperación y un sistema de adquisición de información. Muchos trabajos de clasificación, como "Animales y plantas basados en estudios florísticos", describen las especies de animales y plantas en un determinado país o región como datos básicos y sirven para fines de identificación y recuperación.
Una especie se refiere a un grupo de animales o plantas. Todos sus miembros son muy similares en forma y pueden considerarse el mismo organismo con muy poca variación. Cada miembro puede aparearse normalmente y reproducirse. Las especies son la unidad básica de clasificación biológica y reproducción biológica.
El concepto de especie refleja la corriente de pensamiento de la época. En la época de Linneo, se pensaba que las especies eran inmutables y que los individuos de la misma especie se ajustaban al mismo "patrón". El concepto de patrón se origina en conceptos antiguos de la filosofía griega antigua y se aplica en todo el sistema de clasificación. Este concepto supone que todas las unidades de clase en cualquier sistema de elementos ordenados se ajustan a un patrón.
El cambio y la inmutabilidad de las especies alguna vez fue el foco de la lucha entre el evolucionismo y el creacionismo, y era una visión irreconciliable. Pero los hechos taxonómicos muestran que cada especie tiene sus propias características, y no hay dos especies exactamente iguales; cada especie mantiene una serie de características ancestrales, que pueden determinar su reino, filo, clase, familia y género. historia evolutiva.
El contenido básico del trabajo de clasificación es distinguir entre especies y géneros. La primera es la clasificación a nivel de especie y subespecies, y la segunda es la clasificación de especies. El concepto de población eleva el nivel de clasificación a nivel de especie y de subespecie, y su punto clave es reemplazar variedades con subespecies. Subespecie generalmente se refiere a subespecies geográficas, que es la diferenciación geográfica de poblaciones y tiene ciertas características distintivas y rango de distribución. La clasificación de subespecies refleja la diferenciación de especies y resalta el concepto espacial de especie.
En el pasado, la palabra variación se usaba de varias maneras, algunas se referían a la variación individual y otras al tipo de grupo. El significado no estaba claro, por lo que ha sido abolido en la clasificación de los animales.
En la clasificación de plantas, generalmente se utiliza para distinguir variedades discontinuas dentro de una población. Los ecotipos son tipos intraespecíficos que viven en un hábitat determinado y tienen determinadas características ecológicas. A menudo se utilizan en la clasificación de plantas. Las unidades de subespecies de plantas y animales seleccionadas artificialmente se denominan variedades.
Debido a la complejidad de la variación intraespecífica e interespecífica, los taxónomos a veces discrepan mucho en la clasificación de las especies. Las especies se clasifican en función de similitudes y diferencias en su morfología externa y se denominan morfoespecies. Las especies que se clasifican varían de persona a persona debido a diferentes interpretaciones de la importancia de diversas características morfológicas, especialmente porque los taxónomos a menudo "ponderan" algunas características para hacerlas más importantes que otras, creando así un sesgo subjetivo.
Una especie o cosa, o incluso todo el reino vegetal y animal, tiene su propia historia. El propósito del estudio de la filogenia es explorar los orígenes históricos de las especies, dilucidar las relaciones genéticas y proporcionar una base teórica para la clasificación. Aunque hay tres escuelas principales de taxonomía: taxonomía integral (evolutiva), cladística y taxonomía numérica, todas tienen mucho en común en términos de principios básicos, pero cada una tiene su propio énfasis.
La comparación de características es el método básico de clasificación. El llamado contraste es la comparación de similitudes y diferencias: "diferencia" es la base para distinguir categorías y "igual" es la base para fusionar categorías. Para analizar las características taxonómicas, primero debemos considerar las características comunes que reflejan una ascendencia común. Pero existe una diferencia entre homólogos y no homogéneos. Por ejemplo, las alas de las aves y las extremidades anteriores de los mamíferos son órganos homólogos y se remontan a un ancestro común, lo que es un "rasgo homólogo". La homeostasis tiene un origen separado en aves y animales, no en un ancestro común, pero es un "rasgo no homólogo". La clasificación sistemática utiliza rasgos homólogos y no utiliza rasgos no homólogos.
Linneo dividió los seres vivos en dos categorías: plantas estacionarias y animales en movimiento. Durante los últimos doscientos años, con el desarrollo de la ciencia, la gente ha ido descubriendo que este sistema de dos mundos tiene muchos problemas. Sin embargo, hasta la década de 1950, todavía se utilizaba en la educación general y se mantuvo básicamente sin cambios.
El problema original surge con los tipos intermedios, como Euglena, que combinan características del mundo animal y vegetal, teniendo no sólo cloroplastos para la fotosíntesis, sino también el movimiento y la ingesta de alimentos. Los botánicos las clasifican como algas, llamadas gimnospermas; los zoólogos las clasifican como protozoos, llamados Euglena. Los intermedios son evidencia de evolución pero se convierten en un problema de clasificación.
Para solucionar este problema, en la década de 1960, alguien propuso establecer un tercer mundo compuesto por organismos inferiores, llamados protozoos, que incluyeran bacterias, algas, hongos y protozoos. Este sistema de tres reinos resolvió el problema de las fronteras indistinguibles entre animales y plantas, pero no fue aceptado. Se hizo popular durante un período de tiempo 100 años después y fue adoptado por muchos materiales didácticos.
La historia de la vida ha pasado por varias etapas importantes. La primera vida debería ser una vida sin células. Por supuesto, debe haber una fase "libre de células" o "precelular" antes de que aparezcan las células. Los virus son organismos libres de células, pero aún no se ha determinado su origen, ya sea primario o secundario.
De estar libre de células a tener células es la segunda etapa importante del desarrollo biológico. Las primeras células eran procariotas y los primeros organismos se llamaban procariotas (plántulas, cianobacterias). Las células procarióticas tienen una estructura simple; no tienen membrana nuclear ni orgánulos complejos.
De procariotas a eucariotas es la tercera etapa importante del desarrollo biológico. Las células eucariotas tienen una membrana nuclear y toda la célula se divide en dos partes: el núcleo y el citoplasma: el núcleo tiene un dispositivo cromosómico complejo y se convierte en el centro genético; el citoplasma tiene una estructura de orgánulo compleja y se convierte en el centro metabólico; Las células eucariotas diferenciadas del nucleoplasma tienen niveles somáticos mucho más altos que las células procarióticas.
De eucariotas unicelulares a organismos pluricelulares es la cuarta etapa importante en la historia de la vida. Con la aparición de patrones multicelulares, se desarrollaron estructuras tisulares y sistemas de órganos complejos, que finalmente dieron lugar a angiospermas y mamíferos avanzados.
Plantas, hongos y animales constituyen los tres eslabones del ecosistema. Las plantas verdes son autótrofas y productoras de la naturaleza. Utilizan clorofila para la fotosíntesis para sintetizar nutrientes orgánicos a partir de sustancias inorgánicas para abastecerse a sí mismos y a los organismos heterótrofos. Los hongos son heterótrofos, los descomponedores de la naturaleza. Obtienen alimento de las plantas y descomponen los alimentos orgánicos en materia inorgánica, que a su vez proporciona materia prima para las plantas. Los animales también son heterótrofos, son consumidores y son los últimos seres vivos de la tierra.
Incluso sin animales, las plantas y los hongos todavía pueden existir porque ya tienen dos eslabones básicos en el ciclo material natural y pueden completar el sistema de síntesis y descomposición en el ciclo.
Sin embargo, sin los animales, el mundo biológico no sería tan colorido, y mucho menos los humanos. Las plantas, los hongos y los animales representan tres rutas o direcciones de evolución biológica.
Actualmente, la clasificación más popular es el sistema de cinco fronteras. El sistema de cinco reinos refleja las tres etapas de la evolución biológica y las tres ramas de la etapa multicelular, con clasificaciones verticales y horizontales. No incluye formas no celulares de virus, quizás porque se desconoce el estado del sistema viral. Su mundo de protozoos es complejo e incluye todos los protozoos excepto las algas rojas, pardas y verdes y otras algas eucariotas, incluidos diferentes animales y plantas.