Tiere und Natur

Erfahren Sie, wie Tiere klassifiziert werden

Seit Jahrhunderten ist die Praxis, lebende Organismen in Gruppen zu benennen und zu klassifizieren, ein wesentlicher Bestandteil des Studiums der Natur. Aristoteles (384 v. Chr. – 322 v. Chr.) Entwickelte die erste bekannte Methode zur Klassifizierung von Organismen, wobei Organismen nach ihren Transportmitteln wie Luft, Land und Wasser gruppiert wurden . Eine Reihe anderer Naturforscher folgte mit anderen Klassifizierungssystemen. Aber es war der schwedische Botaniker Carolus (Carl) Linnaeus (1707-1778), der als Pionier der modernen Taxonomie gilt.

In seinem 1735 erstmals veröffentlichten Buch Systema Naturae stellte Carl Linnaeus eine ziemlich clevere Methode zur Klassifizierung und Benennung von Organismen vor. Dieses System, das heute als linnäische Taxonomie bezeichnet wird. wird seitdem in unterschiedlichem Umfang eingesetzt.

 

Über die linnäische Taxonomie

Die linnäische Taxonomie kategorisiert Organismen in eine Hierarchie von Königreichen, Klassen, Ordnungen, Familien, Gattungen und Arten, basierend auf gemeinsamen physikalischen Eigenschaften. Die Kategorie Phylum wurde später als hierarchische Ebene direkt unter dem Königreich in das Klassifizierungsschema aufgenommen.

Gruppen an der Spitze der Hierarchie (Königreich, Stamm, Klasse) haben eine breitere Definition und enthalten eine größere Anzahl von Organismen als die spezifischeren Gruppen, die in der Hierarchie niedriger sind (Familien, Gattungen, Arten).

Indem jede Gruppe von Organismen einem Königreich, einem Stamm, einer Klasse, einer Familie, einer Gattung und einer Art zugeordnet wird, können sie eindeutig charakterisiert werden. Ihre Mitgliedschaft in einer Gruppe gibt Auskunft über die Merkmale, die sie mit anderen Mitgliedern der Gruppe teilen, oder über die Merkmale, die sie im Vergleich zu Organismen in Gruppen, zu denen sie nicht gehören, einzigartig machen.

Viele Wissenschaftler verwenden heute noch teilweise das linnäische Klassifizierungssystem, aber es ist nicht mehr die einzige Methode zur Gruppierung und Charakterisierung von Organismen. Wissenschaftler haben jetzt viele verschiedene Möglichkeiten, Organismen zu identifizieren und ihre Beziehung zueinander zu beschreiben.

Um die Wissenschaft der Klassifikation am besten zu verstehen, ist es hilfreich, zunächst einige grundlegende Begriffe zu untersuchen:

  • Klassifizierung – die systematische Gruppierung und Benennung von Organismen auf der Grundlage gemeinsamer struktureller Ähnlichkeiten, funktioneller Ähnlichkeiten oder der Evolutionsgeschichte
  • Taxonomie – die Wissenschaft der Klassifizierung von Organismen (Beschreibung, Benennung und Kategorisierung von Organismen)
  • Systematik – das Studium der Vielfalt des Lebens und der Beziehungen zwischen Organismen

 

Arten von Klassifizierungssystemen

Mit einem Verständnis von Klassifikation, Taxonomie und Systematik können wir nun die verschiedenen Arten von Klassifikationssystemen untersuchen, die verfügbar sind. Sie können beispielsweise Organismen nach ihrer Struktur klassifizieren und Organismen, die ähnlich aussehen, in dieselbe Gruppe einordnen. Alternativ können Sie Organismen nach ihrer Evolutionsgeschichte klassifizieren und Organismen mit einer gemeinsamen Abstammung in dieselbe Gruppe einordnen. Diese beiden Ansätze werden als Phänetik und Kladistik bezeichnet und sind wie folgt definiert:

  • Phänetik  – eine Methode zur Klassifizierung von Organismen, die auf ihrer allgemeinen Ähnlichkeit der physikalischen Eigenschaften oder anderer beobachtbarer Merkmale basiert (Phylogenie wird nicht berücksichtigt)
  • Kladistik  – eine Analysemethode (genetische Analyse, biochemische Analyse, morphologische Analyse), die Beziehungen zwischen Organismen bestimmt, die ausschließlich auf ihrer Evolutionsgeschichte beruhen

Im Allgemeinen verwendet die linnäische Taxonomie die  Phenetik  , um Organismen zu klassifizieren. Dies bedeutet, dass es sich bei der Klassifizierung von Organismen auf physikalische Eigenschaften oder andere beobachtbare Merkmale stützt und die Evolutionsgeschichte dieser Organismen berücksichtigt. Beachten Sie jedoch, dass ähnliche physikalische Eigenschaften häufig das Produkt einer gemeinsamen Evolutionsgeschichte sind, sodass die linnäische Taxonomie (oder Phänetik) manchmal den evolutionären Hintergrund einer Gruppe von Organismen widerspiegelt.

Die Kladistik  (auch Phylogenetik oder phylogenetische Systematik genannt) untersucht die Evolutionsgeschichte von Organismen, um den zugrunde liegenden Rahmen für ihre Klassifizierung zu bilden. Die Kladistik unterscheidet sich daher von der Phänetik darin, dass sie auf der Phylogenie  (der Evolutionsgeschichte einer Gruppe oder Linie) und nicht auf der Beobachtung physikalischer Ähnlichkeiten beruht  .

 

Cladogramme

Bei der Charakterisierung der Evolutionsgeschichte einer Gruppe von Organismen entwickeln Wissenschaftler baumartige Diagramme, sogenannte Cladogramme. Diese Diagramme bestehen aus einer Reihe von Zweigen und Blättern, die die zeitliche Entwicklung von Organismengruppen darstellen. Wenn sich eine Gruppe in zwei Gruppen aufteilt, zeigt das Cladogramm einen Knoten an, wonach der Zweig in verschiedene Richtungen verläuft. Organismen befinden sich als Blätter (an den Enden der Zweige).

 

Biologische Klassifikation

Die biologische Klassifizierung ist in ständigem Wandel. Wenn unser Wissen über Organismen erweitert wird, erhalten wir ein besseres Verständnis der Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen verschiedenen Gruppen von Organismen. Diese Ähnlichkeiten und Unterschiede bestimmen wiederum, wie wir Tiere den verschiedenen Gruppen (Taxa) zuordnen.

taxon  (pl. taxa) – taxonomische Einheit, eine Gruppe von Organismen, die benannt wurde

 

Faktoren, die die Taxonomie hoher Ordnung geprägt haben

Die Erfindung des Mikroskops Mitte des 16. Jahrhunderts enthüllte eine winzige Welt voller unzähliger neuer Organismen, die zuvor der Klassifizierung entgangen waren, weil sie zu klein waren, um mit bloßem Auge gesehen zu werden.

Im Laufe des vergangenen Jahrhunderts haben schnelle Fortschritte in der Evo
lution und Genetik (sowie in einer Vielzahl verwandter Bereiche wie Zellbiologie, Molekularbiologie, Molekulargenetik und Biochemie, um nur einige zu nennen) unser Verständnis der Beziehung von Organismen zu einem Menschen ständig verändert eine andere und werfen ein neues Licht auf frühere Klassifikationen. Die Wissenschaft reorganisiert ständig die Zweige und Blätter des Baumes des Lebens.

Die enormen Änderungen an einer Klassifizierung, die im Laufe der Geschichte der Taxonomie aufgetreten sind, lassen sich am besten verstehen, wenn untersucht wird, wie sich die Taxa der höchsten Ebene (Domäne, Königreich, Stamm) im Laufe der Geschichte verändert haben.

Die Geschichte der Taxonomie reicht bis ins 4. Jahrhundert vor Christus zurück, bis in die Zeit von Aristoteles und früher. Seit die ersten Klassifizierungssysteme entstanden sind, die die Welt des Lebens in verschiedene Gruppen mit unterschiedlichen Beziehungen aufteilen, haben sich Wissenschaftler mit der Aufgabe auseinandergesetzt, die Klassifizierung mit wissenschaftlichen Erkenntnissen synchron zu halten.

Die folgenden Abschnitte enthalten eine Zusammenfassung der Änderungen, die auf der höchsten Ebene der biologischen Klassifizierung in der Geschichte der Taxonomie stattgefunden haben.

 

Zwei Königreiche (Aristoteles, 4. Jahrhundert v. Chr.)

Klassifizierungssystem basierend auf:  Beobachtung (Phenetik)

Aristoteles war einer der ersten, der die Aufteilung der Lebensformen in Tiere und Pflanzen dokumentierte. Aristoteles klassifizierte Tiere gemäß der Beobachtung, zum Beispiel definierte er hochrangige Gruppen von Tieren danach, ob sie rotes Blut hatten oder nicht (dies spiegelt ungefähr die Trennung zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen wider, die heute verwendet werden).

  • Plantae  – Pflanzen
  • Animalia  – Tiere

 

Drei Königreiche (Ernst Haeckel, 1894)

Klassifizierungssystem basierend auf:  Beobachtung (Phenetik)

Das Drei-Königreich-System, das 1894 von Ernst Haeckel eingeführt wurde, spiegelte die langjährigen zwei Königreiche (Plantae und Animalia) wider, die Aristoteles (vielleicht schon früher) zugeschrieben werden können, und fügte das dritte Königreich hinzu, Protista, das einzellige Eukaryoten und Bakterien (Prokaryoten) umfasste ).

  • Plantae  – Pflanzen (meist autotrophe, mehrzellige Eukaryoten, Vermehrung durch Sporen)
  • Animalia  – Tiere (heterotrophe, mehrzellige Eukaryoten)
  • Protista  – einzellige Eukaryoten und Bakterien (Prokaryoten)

 

Vier Königreiche (Herbert Copeland, 1956)

Klassifizierungssystem basierend auf:  Beobachtung (Phenetik)

Die wichtige Änderung, die durch dieses Klassifizierungsschema eingeführt wurde, war die Einführung der Königreichsbakterien. Dies spiegelte das wachsende Verständnis wider, dass sich Bakterien (einzellige Prokaryoten) stark von einzelligen Eukaryoten unterschieden. Zuvor wurden einzellige Eukaryoten und Bakterien (einzellige Prokaryoten) im Kingdom Protista zusammengefasst. Aber Copeland erhob Haeckels zwei Protista-Phyla auf die Ebene des Königreichs.

  • Plantae  – Pflanzen (meist autotrophe, mehrzellige Eukaryoten, Vermehrung durch Sporen)
  • Animalia  – Tiere (heterotrophe, mehrzellige Eukaryoten)
  • Protista  – einzellige Eukaryoten (fehlende Gewebe oder ausgedehnte zelluläre Differenzierung)
  • Bakterien  – Bakterien (einzellige Prokaryoten)

 

Fünf Königreiche (Robert Whittaker, 1959)

Klassifizierungssystem basierend auf:  Beobachtung (Phenetik)

Das Klassifizierungsschema von Robert Whittaker aus dem Jahr 1959 fügte das fünfte Königreich zu Copelands vier Königreichen hinzu, den Kingdom Fungi (ein- und mehrzellige osmotrophe Eukaryoten).

  • Plantae  – Pflanzen (meist autotrophe, mehrzellige Eukaryoten, Vermehrung durch Sporen)
  • Animalia  – Tiere (heterotrophe, mehrzellige Eukaryoten)
  • Protista  – einzellige Eukaryoten (fehlende Gewebe oder ausgedehnte zelluläre Differenzierung)
  • Monera  – Bakterien (einzellige Prokaryoten)
  • Pilze  (einzelne und mehrzellige osmotrophe Eukaryoten)

 

Sechs Königreiche (Carl Woese, 1977)

Klassifizierungssystem basierend auf:  Evolution und Molekulargenetik (Cladistics / Phylogeny)

1977 erweiterte Carl Woese die fünf Königreiche von Robert Whittaker, um Königreichsbakterien durch zwei Königreiche, Eubakterien und Archaebakterien, zu ersetzen. Archaebakterien unterscheiden sich von Eubakterien in ihren genetischen Transkriptions- und Translationsprozessen (bei Archaebakterien ähnelten Transkription und Translation eher Eukaryoten). Diese Unterscheidungsmerkmale wurden durch molekulargenetische Analyse gezeigt.

  • Plantae  – Pflanzen (meist autotrophe, mehrzellige Eukaryoten, Vermehrung durch Sporen)
  • Animalia  – Tiere (heterotrophe, mehrzellige Eukaryoten)
  • Eubakterien  – Bakterien (einzellige Prokaryoten)
  • Archaebakterien  – Prokaryoten (unterscheiden sich von Bakterien in ihrer genetischen Transkription und Translation, ähnlicher wie Eukaryoten)
  • Protista  – einzellige Eukaryoten (fehlende Gewebe oder ausgedehnte zelluläre Differenzierung)
  • Pilze  – einzelne und mehrzellige osmotrophe Eukaryoten

 

Drei Domänen (Carl Woese, 1990)

Klassifizierungssystem basierend auf:  Evolution und Molekulargenetik (Cladistics / Phylogeny)

Im Jahr 1990 legte Carl Woese ein Klassifizierungsschema vor, das frühere Klassifizierungsschemata grundlegend überarbeitete. Das von ihm vorgeschlagene Drei-Domänen-System basiert auf molekularbiologischen Studien und führte zur Einteilung von Organismen in drei Domänen.

  • Bakterien
  • Archaea
  • Eukarya

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