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动物分类学基本知识

 益文类聚 2017-08-01

动物分类学是一门历史悠久的动物学分支学科。它是研究动物分类、识别动物种类、探讨动物系统的科学,研究的内容是根据动物的形态和生理特征,判定其相互类似的差异程度,而确定动物界中各个物种。并依各物种间的异同,规定其所属的分类阶元,列成分类系统,以阐明其演化过程和亲缘关系。
人类对动物界物种多样性的认识是伴随着生产和生活不断深入进行的。首先是对动物的物种进行识别、鉴定、描述、命名,并归类和建立分类系统,把各个已知物种放在该系统中的合适位置上,这是分类学(taxonomy)的任务。现在全世界已知大约有174多万种动物,而每年大约有15000个新种被命名和描述。
在上述分类学工作的基础上,以进化论为理论指导,比较研究各个物种类群的逐项分类特征,进一步探索物种类群的系统发生和演化历史,最终推断动物的进化谱系,这是系统学(systematics)的任务。分类学从事物种的鉴定、命名和归类,而系统学探究物种的系统发生和演化,二者的概念和层次不同,又相辅相成,而且都与进化论密切相关。

动物分类学的历史
1、我国古代动物分类学的成就
远古时期农牧生产中要识别各种动物,分类的记述比动物学其它领域都要早。
我国殷商甲骨文有不少动物的象形文字。春秋《诗经》中提到动物有一百多种。战国《周礼》中把动物分为毛、羽、介、鳞、臝五类,相当于现代动物分类中的兽类、鸟类、甲壳类、鱼类和软体动物
西汉《尔雅》中有释虫、释鱼、释鸟、释兽、释畜五篇,记载了数百种动物。
唐代陈藏器《本草拾遗》中以侧线鳞数作为鱼类分类的重要性状,至今沿用。
明代李时珍(1518-1593)《本草纲目》描述约400种动物,分隶于虫、鳞、介、禽、兽五部,许多还附有外形图,这比瑞典生物分类学家林奈的《自然系统》第十版还要早160多年。
2、国外动物分类学的发展史
古希腊亚里士多德(公元前384~322年)著有《动物史》,描述540多种动物,将动物分为赤血类和无血类,相当于现在的脊椎动物和无脊椎动物,又把赤血类分为五类:胎生四足类(相当于哺乳类,不包括鲸)、鸟类、卵生四足类和肺呼吸的无足类(相当于爬行类和两栖类)、肺呼吸胎生无足类(鲸)和鳃呼吸无足类(鱼类),被誉为动物学之父。
瑞典生物分类学家林奈(1707-1778)在《自然系统》(1735年第一版-1768年第十二版)的第10版(1758年)中描述4236种动物,分为哺乳类、鸟类、两栖类、鱼类、蠕虫、昆虫六纲、建立了纲、目、属、种等分类阶元,对动物分类采用“双名法”,结束了动物命名各自为政,重名、异名大量存在的混乱局面,使动物命名从此向科学化、规范化的方向迈进,成为近代动物分类学的起点。
但是,林奈不相信生物进化,他认为物种不会改变,物种彼此间不存在亲缘关系。他鉴定物种所选用的性状大多数有同源关系,因此他的分类系统至今仍有然意义,他给生物所定的名称至今大多是有效的。到了晚年他对物种不变的信念有所动摇,在1768年出版的《自然系统》第12版中,他删去了有关物种不变的论述。
法国博物学家拉马克(1744-1829)在《动物哲学》(1809)中开始将动物分为脊椎动物和无脊椎动物两类。脊椎动物分为哺乳类、鸟类、两栖类、鱼类;无脊椎动物分为滴虫类、螅形类、辐射类、蠕虫类、昆虫类、蜘蛛类、甲壳类、环虫类、蔓足类、软体类、被囊类、有壳类12类。并将动物自低等到高等顺序排列,以说明各类动物的类缘关系及演化趋向。
英国生物学家达尔文(1809-1882)于 1859年发表《物种起源》,确立了生物进化学说,动物分类学步入进化思想阶段,摆脱了林奈时期神创论对生物学的束缚,提出分析物种间的亲缘关系及动物界系统发育的途径。在各类动物中建立了许多更为合理的分类系统,推动了动物分类学的发展。
自19世纪后半叶至20世纪,在鸟类、昆虫与软体动物等门类中,开始研究种内各种群差异及与物种形成、进化之间的关系。种群概念被引入动物分类学。
遗传学理论的重大发展为种群水平研究提供了依据,分类学与遗传学相结合,获得了新的生命力,诞生了种群遗传学,从遗传学方面剖析物种进化过程,成为现代动物分类学的重要理论支柱。
随着科学技术不断发展,许多新技术和方法渗透到动物分类学领域,研究方法发生了很大变化。
电子显微镜使用、动物染色体组型研究、蛋白质的氨基酸序列、核糖核酸的研究、血清免疫学发展、层析法应用、电子计算机使用等,给予动物分类学更先进的手段,更准确地鉴定物种,阐明各动物类群在系统发生中的关系。

3、动物分类学研究的不平衡现象
脊椎动物分类水平普遍优于无脊椎动物。
脊椎动物又以鸟类和兽类研究水平最高。
无脊椎动物中,有重要经济价值的类群,或色彩华丽或身体坚硬便于保存的类群,研究较多,反之则研究较少。
就昆虫纲而言,由于体型小且种类多,目前记述命名工作远远没有完成。
以世界不同地区而言,西欧面积小的发达国家如英、德、法国研究水平最高。
美国、加拿大、俄罗斯的研究历史长,研究人员多,但因幅员广大,自然环境复杂,国内种类尚未完全调查清楚。
广大第三世界国家,除了巴西、墨西哥、印度、巴基斯坦有较好的研究基础外,多数国家的分类工作仍由发达国家人员研究,待发现的种类更多。
我国的动物分类工作在新中国成立后,有了极大的发展,不论在学术上还是为生产实践服务方面均作了贡献。但由于基础薄弱,发展很不平衡。
无脊椎动物大量门类还处于空白状态,国内无人研究。希望各位同学能有志从事动物分类研究,为我国动物分类学填补门类空白,赶上世界先进水平。

动物分类阶元
分类阶元(category):分类等级结构的层次,其成员是被指定等级中的所有分类单位。
分类单位(taxon):是分类工作的操作单位,有特定名称和分类特征。如具体到某个属、某个科、某个目等。
在分类学中有7个基本的分类阶元 :
界(Kingdom)、门(Phylum)、纲(Class)、目(Order)、科(Family)、属(Genus)、种(Species)。
在基本阶元前加上前缀super-即为总-,高于这个阶元;加上前缀sub-即为亚-,低于这个阶元。比如superorder为总目,subfamily为亚科。
动物界(Animalia)有34个门。任何一个已鉴定的生物都有其分类地位。
东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)的分类地位
动物界Animalia 
节肢动物门Arthropoda
昆虫纲Insecta
有翅亚纲Pterygota
直翅目Orthoptera
蝗总科Acridoidea   
斑翅蝗科Oedipodidae
飞蝗亚科Locustinae
飞蝗属Locusta
飞蝗Locusta migratoria L.
东亚飞蝗L. migratoria manilensis (Meyen)

总科词尾-oidea,科词尾-idae,亚科词尾-inae,族(亚科以下、属以上分类阶元)词尾-ini 。
科是位于属上的一个分类阶元,包括一个属或一群在系统发育上有共同起源的属,与其它科之间被明显间断所隔离。
科的特征是在概括属的形态、适应的基础上归纳出来的,它在研究起源进化和地理分布上有重要意义。进化速率常用“科”或别的高级分类群的起源和绝灭的术语来表述。

属是一个聚合的分类阶元,包括一个或多个种,这些种具有形态特征与生物学特征的共同性,与其它属有一定的区别。从系统进化的角度看,属是一群有共同祖先衍生来的物种。
物种概念及其发展
物种(Species)是动物分类学的核心,也是动物学研究的基础
,正如恩格斯说:“没有种的概念,整个科学就没有了,科学的一切部门都需要种的概念为基础”。
约翰·雷(John Ray,1686)最早给物种下的定义是:物种是相同亲本的后代。
林奈(Carolus Linnaeus)将物种定义为:“同一种生物,其形态相同,在自然情况下能够交配,生出正常的后代来,而异种间则杂交不育”。
这个定义把形态相同和杂交不育作为划分物种的标准,充分肯定了物种的客观性和稳定性,但否认了个体间的差异和种间的变异。
达尔文(Charles Darwin,1858)提出,物种是显著的变种,是性状差异明显的个体类群。
他肯定了物种的可变性,提出了物种之间的亲缘关系,但他对物种的稳定性强调不够,甚至怀疑种的客观存在。
迈尔(Ernst Mayr,1969)提出:“种是一个可以相互配育的自然居群的群体,与其它群体生殖隔离着。” 强调了物种的生物学特性,突出了种群的观点,为种下分类指明了途径。他后来(1982)将物种定义修改为:“物种是由种群组成的生殖单元,与其它单元生殖隔离着,在自然界占有一定地位。”给物种增加了空间的观点。
陈世骧于1987年提出:“物种是进化的单元,是生物系统线上的基本环节,是分类的基本单元”。
这个概念强调了物种是变的,又是不变的,既阐述了什么是物种,又阐明了物种与其他分类阶元之间的关系。  
尽管目前不同学者给物种的定义不完全一致,但物种是生物分类的基本阶元,是客观存在的。
确定新种是不是都要做杂交实验呢?能做实验是最好不过了,少数种类的确做过,但对多数种类来说实在难于操作,如果那样的话,分类工作就发展太慢了。
有的物种分布广,变异大,因此在物种以下还可以继续设立分类单位。
亚种(Subspecies)即种内个体在地理上和基因交流产生隔离后,形成的一类种群;它是一个种内的地理种群,或生理、生态种群,并具有地理分布上或生态上的特异之处。
注:
品种(variety),不是分类学上的单位,是遗传或育种学上的单位,一般指代经由人工培育的稳定遗传变异群体。 
亚种是国际动物命名法承认的唯一一个种下分类阶元,亚种具有种的特征,亚种间不存在生殖隔离,但由于地理阻隔或生活环境的变异,产生了一些不同于模式种的特征,可以遗传给下一代。
仅仅依据形态上的细微差异定种和亚种没有什么意义,对分类研究的破坏大于贡献,这在某些昆虫类群(如蝶类)中屡见不鲜,尤以日本人为甚。

国际动物命名法规
International Code of Zoological Nomenclature (ICZN)

由International Commission on Zoological Nomenclature国际动物命名委员会制订。
1889年第一次国际动物学会议提出草稿,
1901年第五次国际动物学会议接受通过,
1905年第六次国际动物学会议上公布,从此有了正式的国际动物命名法规。
1958年重写,1961年正式发表第一版,1964年第二版, 1985年第三版(有中译本),最新版本是1999年第四版(中译本2007年出版),自2000年1月1日生效。
法规主要内容包括以下各个方面: 一般原则,基本概念,命名方法, 出版物标准,道德规约等等。

1. 一般原则:
分类单元用拉丁字或拉丁化的文字命名,种用双名,种以上分类单元用单名。
各个分类单元只有一个名称是正确的,一般最早公布的名称是正确名称。
两个分类单元不能有同一名称。
每个分类单元应该是客观制定的,以模式为依据。
2. 基本概念:
包括优先律、出版物标准、异名、同名等方面。
优先律(Law of priority):
属级和种级分类单元的有效名(valid name)是最早给予它的可用名(available name)。规定林奈《自然系统》(Systema Naturae)第十版出版时间(1758年1月1日)为学名的有效起始日期。
出版物标准:
必须是公开发行,保证以许多相同份数的形式出版,发行后能免费或购买取得。如在纸张上的常规印刷(铅印、胶印、油印),不能使用誊抄、墙报、计算机打印件、网页、影印件和缩微胶片。1999年以后的非纸型出版物,如果制有多份可永久保存而不可更改(比如只读激光光盘),并在该出版物中明确标注该作品已保存于至少5个主要公共图书馆内,则可视作正式出版物。
学名(Scientific name):
按照国际动物命名法规给动物命名的拉丁文或拉丁化的科学名词,在全世界通用。一个学名一经发表,不得随意更改。
双名法(binomial nomenclature):
以两个拉丁词作为一个种的学名,第一个词是属名,常为主格单数名词,首字母大写,第二个词是种本名,常为形容词,词性要与属名相符,首字母不能大写。属名和种本名在印刷上一律用斜体字。通常还在后面加上定名人的姓氏(不用斜体),有时附有定名年代。
当某一学名中的属名被修订或种名被更改时,原来定名人的姓氏要加圆括号,以便查对。
·如三化螟最初学名为Schoenobius incertulas Walker,二十世纪80年代,又将该种移入Scirpophaga属,学名成为 Scirpophaga incertulas (Walker)。
学名中若有亚属名,可放在圆括号中置于属名与种本名之间。
如:苏氏果实蝇BactroceraBactrocerahsui (Tseng, Chen & Chu)。 ·如果一个种只鉴定到属而尚不知道种名时,用属名加sp.表示,Locusta sp.表示飞蝗属一个种;多于一个种时用spp.表示,如Locusta spp.表示飞蝗属的两个或多个种,注意sp.和spp.不能用斜体。
三名法(trinomial nomenclature):
表示亚种名称,依次是属名、种名和亚种名,命名原则及写法与种名相同。

如西双杂毛虫Cyclophragma ampla xishuangensis Tsai et Hou。
当已知一个种有亚种分化时,就将原先所定的种(最初确定种名的种)的种名作为亚种名重复一遍,称为指名亚种。
异名或同物异名(synonym):
一种动物只能有一个学名,凡后人将该种动物定为别的学名就称为异名,按照命名法规定应不被采用。 如:Vexillifer Ducke, 1922 就是Dussia Krung et Urban, 1892 的同物异名,不能被正式引用
同名或异物同名(homonym):
一个学名只能用于同一种动物,如果用作另一种动物的名称,就不为命名法规所认可。
如:昆虫纲和鸟纲中各有一个科名为 Meropidae,构成同名关系,后来规定,将昆虫的科名改为Meropeidae。
道德规约:
一个动物学家不应在得知另一个动物学家已经辨认出某一新分类单元并且即将建立它时,试图自己抢先建立这一新分类单元。不应该在某一分类单元名称的次同名作者在世时不通知他而擅自发表替代名称。不应该提出会在任何情况下引起恶感的名称。粗暴的言词不能用于动物命名法的讨论。编辑们和其他负责动物学文章发表的人,应避免发表违反以上原则的任何文章。

动物分类学原理
动物分类学重要内容是研究各类群之间的系统发育关系。由于共同祖先早已绝灭,化石记录也不完全,所以彼此之间的亲缘关系只能通过一定的思维方式来推断。
根据不同的指导思想可以分成不同学派,影响较大的是传统分类学、数值分类学、支序分类学和进化分类学。
传统分类学(classical taxonomy)
又称林奈分类学,基于模式种的概念,根据形态、生理、生态等特征的异同进行分类,在不同特征间存在加权(即对各种特征的分类学重要性不是平等看待,认为某些特征重要而另一些不重要)。没有统一准则,理论依据也含糊不清。
早期分类学家大多数不承认进化论。
传统分类学家认为系统发育不可能完全追溯,常根据对某一类群的研究中得到的经验和直觉印象建立各自的分类系统。这些系统不一定要求反映系统发育情况,主要是为了分类实践中使用上的方便。
目前在学术上明确支持该观点的人不多,但在实际工作中仍然占有相当比例。
代表人物:美国的Blackwelder。
数值分类学(numerical taxonomy)
又称表征分类学。电子计算机发明后,有分类学家提出用电子计算机将类似性加以数量化,并以此建立分类系统。他们主张不应给特征以任何加权,通过大量不加权特征将特征状态数值化,借助电子计算机求得各分类单元之间的总体相似度,以此反映彼此之间的关系。
数值特征:用自然数或实数表示的特征,如长度、比例值、生理指标数据等,这类性状无须加以编码处理,即可使用。
二态特征:即一特征的两种状态是相互对立的,非此即彼,不存在过渡状态。如某种器官或构造的有或无、完全变态与不完全变态等。在编码时,可用1或0分别表示两种状态。
为了夸示其客观性,数值分类学家提出抛弃种作为分类单位,代之以“运算的分类单位”(operational taxonomic units,OTU) 。
数值分类学家必须将同一物种的不同性别、年龄段和形态看作不同的OTU,才能运算得出真正有意义的结论。而这还得用到传统分类学的物种概念和分类成果。
由于特征数量巨大,数值分类学强烈依赖计算机和统计学方法。
选取特征数量通常是100~200,以保证取样误差较小。选取的特征最好分布于各种不同的体段、组织、机体水平。
在形态复杂的节肢动物中可以找到如此大量的性状,但是在其他生物中有用的性状极少。妨碍了数值分类学的应用。
数值分类法在为大属中种的归类和某些混淆不清类别的分类中最为有用。而在分类已趋于完善的分类单元如目、纲和门的分类中没有作出实质性贡献。代表人物:美国的Sokal和英国的Sneath,他们二人联合在1963年出版了经典著作《数值分类学原理》(Principles of Numerical Taxonomy)。
数值分类学家提倡同等权重来避免分类特征选择中的主观性这一缺陷。但是,同等权重也是加权,即所有的特征都有相同的权重。
不同性状含有不同的信息量,选择不同性状组合时就会产生不同的分类结果。只要对分类特征有所选择,分析结果就有偏差,对类似性就作出不同的估价。
数值分类学不做关于系统发育的假设,不做关于祖先的暗示,不做类群进化的陈述。它并不真正试图使所得到的分类单元基于共同的血缘。
就是说,数值分类学产生的分类单元根本不基于系统发育。这也是目前很少有分类学家使用这种方法的重要原因。
但是,数值分类学基本原理的缺陷不能作为理由去否定由数值分类学家所首创并采用的很多数值方法,特别是多变量方法的有效性。
数值分类学家首创的这些方法已在很多科学领域中广泛应用,对其他分类学派也有积极影响。
支序分类学(cladistics)
又称谱系分类学,德国昆虫学家Hennig在1950年出版《系统发育系统学原理》,提出分类应当完全建立在系谱(血缘)基础上,即系统发育的分支模式基础上。
他认为系统发育由一系列二叉分支组成,每个二叉分支代表祖先种分化成两个姐妹(子代)种;并假定祖先种在二叉分支时即不再存在。

认为反映亲缘关系最确切的办法是共同祖先的相对近度。分类系统应显示种间支序的亲缘关系,而不管它们相似或不同的程度如何。
将种间关系绘成支序图,是描绘物种从共同祖先分歧的分支图,表现共有特征的分布和起源。支序图不是根据物种的全部相似性,与表征图可以大不相同。
如果两个分类单元具有一个不为第三者所有的祖先,那么这两个分类单元的血缘关系近于与第三者之间的关系,这两个分类单元称为姐妹群(sister group)。
生物归类就是通过姐妹群进行的,找出层层套叠的姐妹群,也就发现了系统发育关系,从而建立自然的分类系统。
支序分类学派强调系统发育中血缘关系的重要性,因此严格规定任何一个分类单元,不论其阶元级别的高低,均应源自同一祖先,即应该是一个单系群。它应包括一个特定祖先的所有后代。
因此,一个分类单元是否为单系群,就成为归类的标准。
单系(monophyletic)是由一个共同祖先及其所有后裔组成的类群。
并系(paraphyletic)是具有一个共同祖先,但不包括所有后裔的类群。即并系群包含一个共同祖先的部分后代。
复系(polyphyletic)不包含所有分类单元共有的祖先的类群,是趋同相似性。
支序分类中极其重要的一个方面是在有关分类单位的比较中仔细分析所有特征并将这些特征区分为祖先特征(祖征)和独特的衍生特征(近裔衍征)。
系统发育的分支点由共有衍生特征(近裔共征)的回溯来决定,首先明确提出只有共有衍生特征才足以证明某些种来自共同祖先。
进化分类学(evolutionary systematics)
代表人物:美国的Simpson和Mayr。
目标是建立既代表生物的进化关系,又能使分类单元内生物的总体相似性达到最大的分类。
建立分类系统时不应单纯依靠谱系关系,也应表现分类单元的进化阶段和水平,如生态适应性、进化速率、形态距离等。
每一个物种都有其祖先,在系统发育中占有一定地位,又要有一定的生活环境,在生物圈中占有一定地位。
也就是同时具有两种标志:反映历史地位的亲缘标志和反映空间地位的生活标志。两种标志是同一进化过程中的两种表现,相互关联,不可分割。
形态与功能相结合,并注意其适应意义,才能提高分类学的理论价值。
进化分类学家推断支序图的方式与支序分类方法大致相同。主要区别是对多分支较宽容,当没有足够数据得出可靠支序图时,允许使用其他根据来推断系统发育。
另一个差别是对独有衍征给予适当加权,由此产生的分类单元可能是单系的,也可能是并系的。
有些分类单元与进化枝不相当,因为确定分类单元的性状在结构上已进化到不同水平。 ·结构处于同一水平的物种是一个进化级。进化级不等于进化枝,这或者由于有些近缘谱系的性状因平行进化而独立地获得;或者由于进化枝中更为进化的成员已被移入别的分类群。
进化分类学也有不少缺陷。例如使用非常不同的标准(系统发育、趋异、适应水平)来定义具体的分类单元,以及在并系方法中固有的不一致。这些缺陷再加上支序分类学方法的准确、实用、直观等优点,使得过去几十年进化分类学已经衰落,而支序分类学崛起成为主导的学派。

传统动物分类的方法与步骤
传统分类学基于模式种概念,根据形态、生理、生态等特征进行分类,这些系统不一定要求反映系统发育情况,主要是为了分类实践中使用上的方便。
传统分类学在实际工作中仍占相当比例,在此重点介绍传统分类学的方法及步骤。
采集与收藏
分类学家可以在大型博物馆找到普通的动物种类,也可以从研究所借用材料。
但这些材料存在缺陷:对同种个体取样不全,生活史中重要阶段的遗漏等。
现代分类学家通过采集来获得特定科属的完全资料。系统的采集有时不是集中于某些类群,而是集中某一个地理区域,如对特定地区的综合性科学考察。
采集的时间和地点的选择:
如果一个种存在季节变异,采集就应该在不同季节进行。
假如一个种表现出地理变异,采集应该包括所有亚种的分布范围,并且应该致力于划清居间种群的地区。
以求妥善解决种内个体的变异问题。 (采集技术因类群而异,不作详细讨论)
采集标签:
未准确标记的标本对分类研究价值不大。标签有时比标本还重要。
标签记载了标本采集原始记录,如采集时间、地点和采集人等。如果采自山区,应列出海拔高度。生态资料有重要价值,如植食性昆虫的寄主植物。
原始标签不应被标准化的博物馆标签所代替,后者只是能作补充。

标本制作与收藏:
分类工作的成果与所依据标本的质量有密切关系。
鸟类和兽类需在野外制成剥制标本。
无脊椎动物常浸泡于酒精或福尔马林中。
昆虫一般需要烘干制成干制标本,多数用针插固定。
小型标本制成显微玻片收藏,以便研究。

模式标本(Type Specimen):
确立新种和为其命名所依据的标本,可以是一个,也可以是多个。
发表新种时,一切描述和插图必须依据模式标本,它(们)是该种的载名模式。
模式标本提供分类客观性,是国际参考的标准。在物种鉴定上比描述更可靠。
模式标本的类型:
正模(Holotype):在模式标本系列中,选择一个特征数据比较完整合用的标本作为命名和记述的主要依据,特称正模。正模的标签红色,注明Holotype字样。
副模(Paratype):模式标本系列中,除去正模之外的那些标本,都称为副模。副模的标签黄色,注明Paratype字样。
配模(Allotype):此名词不是国际动物命名法规所指定,是副模中与正模相对性别的一个指定标本。配模的标签蓝色,注明Allotype字样。
群模(Syntype):假如一个命名的种级单元没有指定正模,所依据的模式系列统称群模,它们集体构成载名模式。
选模(Lectotype):从群模中后来指定一个作为正模,称为选模。
模式标本的收藏:
新种的原始描述和后描述以及插图必须根据模式标本,模式标本应属公共财产,属于科学而不是私人,应保证尽可能被大多数研究者利用。
通常存放在公立或私立的永久性机构的大型收藏中,由专人负责照管。
模式标本应隔离存放,避免与普通标本混淆,在危急时容易撤走
编制目录:
将一次考察(一个地区、一定时间内)采集的所有标本编在一起,以研究区系。
通常在标本鉴定之后进行,鉴定至少到属这一级,最好到种。
编制目录登记项目:
1 博物馆顺序号码,
2 原始野外号码,
3 学名,
4 性别,
5 采集地,
6 采集日期,
7 采集者,
8 备注

鉴定和分类识别
鉴定步骤:
目和科的初步检索:
一般情况下,用普通教科书或手册中的检索就可进行,特定地区还有动物志以资利用。
属和种的检索:
如果有近期发表的详尽专著,鉴定工作就容易进行:
标本按照检索表一路对照下去,对各个种的描述性状逐一核对(如有插图更好)。
如果各项均符合就暂且给予这一鉴定,以后还要和已经正确鉴定的标本对比。
查考近期目录:
如果没有专著可用,或专著发表太早,则需查阅本类群最新的文献目录。
它提供直至目录发表时为止,所有新种描述的文献征引,有的还记载同物异名和地理分布。
目录有助于准确鉴定。
查考当代文献目录:
目录刊行不久之后就会过时,这一缺陷可由常年的文献目录加以弥补。
《Zoological Record》(动物学记录)由伦敦动物学会和大英自然历史博物馆等机构联合刊行,自1864年开始,每年一卷,列举每一个新的物种学名及其发表出处和模式产地。可以从最近一卷开始回溯查阅,直至有目录发表的年代。
查考原始文献:
虽然检索表是鉴定工作中的最得力助手,但仍需经常查考原始描述或近期的权威描述,否则所考查标本可能是一个不包括在检索表内的种类。
原始描述的原本不易找到,分类学论文世界各国都在刊行,即使规模最大的图书馆也不齐备。
原始描述应当仔细研读,将原始命名者认为重要的特征提取出来,与所查考的标本认真核对过,这些可资比较的性状是进行鉴定的最有用信息。
许多原始描述过于简略(尤其是1800年前刊行的),因此近代的权威性专著中提供的再描述往往更翔实可靠。
插图往往比原始描述更有参考价值。
与模式标本或正确鉴定的标本作对比:
有时不可能单从文献作出满意的鉴定,如果条件允许,可将所考查标本与模式标本或已经正确鉴定的标本作对比。
这是一项高度专业和细致的工作,不具备基本的分类学知识而强行直接对比,鉴定结果往往没有价值。
鉴定标签:
作出鉴定后,每一标本要有鉴定标签。
应当写出学名(属名、种名、命名人和命名年代),还要写出鉴定者的姓名和鉴定年份。
暂行鉴定或可疑鉴定均要以问号来标明,以防导致混乱。
分类识别的常见麻烦:
划分清楚的种通常具有下列特征:
生殖隔离,形态差异,生理差异,生态差异,地理分布差异。
如果分类学家在各方面都取得了准确的资料,就不难准确鉴定到种。
不幸的是,上述各方面资料通常不齐备,因此经常发生错误鉴定的情况。
近缘种的鉴定:
多个形态上极为相似的种,可以在同一地区生存而不互相交配繁殖,称近缘种。 ·馆藏标本中的近缘种常被混为同一个种,一般只有通过细胞学、遗传学、生态学方面的综合分析才能准确区分和鉴定。
五斑按蚊(Anopheles maculipennis)复组中的六种欧洲疟蚊在形态学上差别很小,而生态学上差别显著。
个体变异导致混乱:
同一物种种群内的个体变异常常使分类学家困惑,大约半数以上的同物异名都是由于对个体变异的估计过低的结果。
对个体变异进行细致研究是良好分类工作不可缺少的前提。
种内个体变异主要有以下几方面:
年龄和季节变异:
不少动物的发育要经过幼龄阶段,经常导致误订为不同种生物(同物异名),如七鳃鳗的幼体长期被定名为沙隐虫,误以为是一种原索动物。
不少动物在不同的季节外貌大相径庭,如鸟类繁殖期具有颜色鲜明的婚羽,过后羽衣变淡,寒带的鸟类和兽类冬装白色,夏装彩色。常被描述为不同物种。
社会性多态现象:
社会性昆虫如白蚁在同一物种内存在不同分工的个体类群,如工蚁、兵蚁、蚁王和蚁后,这称为社会性多态现象。
有人不了解这一情况,曾将这些不同型态描述为不同种类。
生态型变异:
生存于不同生境中同一物种的不同种群常有不同外部形态。
淡水贝类常出现这种生境变异,在法国,过去竟然有人将两种蚌的各个生境变异误订成251个不同种类。
昆虫在不同寄主上生活,或在不同密度下生活,外形也会发生变化。
性别差异:
一些动物(如鸟类)具有显著的雌雄异形现象。不同性别的个体经常被描述为不同的种类,直到通过仔细的生态学研究而发现其真正关系为止。
如澳洲王鹦鹉Larius (Eclectus) roratus 的雌雄两性在近一百年内(1776-1873)被认为是不同的种,之后才证实为同种。
死后的变化:
一些动物无法防止保存标本的死后变化,如鸟类死后羽毛会慢慢褪色或变色。
鸟类学上许多同物异名都是由于将新近才到的材料与陈旧的博物馆标本进行对比而造成的。
对于这类标本必须作出活体体色的准确记录,最好附彩色照片或原色水彩图。

分类性状
性状(Character):
某一类群的生物可观察到的或通过实验得到的属性(形态、生理、生态、遗传、生物化学),借以同其他类群的生物相区别与联系。
同一类群的生物个体之间的差异不是分类性状,如前所述。
分类性状的选取:
因为大多数的鉴定都是根据死的标本,生理差异并不完全适用,少量形态上的差异就足以保证一个正确的鉴别。
最实用的分类性状是那些容易看到而且变异性极小的结构,这些性状在生物学上可能并不重要,但可以作为分类学家依据的标志。
由于生殖隔离是区分种的重要判据,不少动物(尤其是昆虫)生殖器的差异是重要分类性状。
如:蜡蝉科Fulgoridae昆虫雌雄交尾结构存在一种“钥匙和锁”的关系。 ·在生活史中,幼龄个体具有的性状往往比成熟个体的性状更有分类学价值。
如:按蚊的分类以卵的形态为主,粉虱的分类以蛹期的形态为主。
同一类性状在不同级别的类群之中可能具有不同的分类学重要性。
例如在鸟类中,随着类群的不同,羽冠的存在与否可以是属的分类性状,也可以是种和亚种的分类性状。
兽类中前臼齿的数目在灵长目中用以区分狭鼻类和阔鼻类,是重要分类特征,而在其他兽类类群内,有的同种个体的前臼齿数量都不一样。
胚胎学性状:
卵裂、原肠形成、体腔类别等性状具有重大系统发育意义,可作为门的特征,有助于高级阶元的了解。
细胞学性状:
细胞核、细胞器等可以用于分类,最常用的是染色体的核型和带型。在脊椎动物分类中应用较多。
生物化学性状:
血清沉淀反应研究证实鲎和蜘蛛亲缘关系接近,曾被列入啮齿目中的兔子实际上没有亲缘关系,已被单列为兔形目。
细胞色素C的氨基酸顺序在许多生物中已被测定,差异常用于亲缘关系的分析。
核糖体rDNA的碱基序列在动物系统发育分析中得到广泛运用。
生态性状:
野外实验生态学研究证实,每一种动物在生境、食物、繁殖季节等生态因素方面都有各自的界限,各物种具有不同生态位。
因此可以从生态学角度对物种进行划分。这在近缘种划分中经常用到。
如通过生境和鸣声可以区分蟋蟀的近缘种。通过不同植物寄主可以识别不同昆虫
行为学性状:
求偶行为是特别重要的,可能引发生殖隔离和新的物种形成。例如蜗牛(Limax)属内有六种明显的配对行为,明显的相当于六个完全种。
该属内许多描述过的“种”可能不过是颜色变异而已。
此外,蜘蛛的结网行为和鸟类筑巢行为也常用于分类。
地理学性状:
分类学家对两类地理学性状感兴趣:
普通生物地理模式:
适用于高级分类阶元的安排。如分布于不同大陆的兽类经常属于不同的科,甚至是不同的目。
同域与异域关系:
有助于决定两个种群是否同种。
两个或两个以上的种群,既可以分布在同一地域,也可以分布在不同的地区。
那些分布于相同的或大部分重叠地域内的种群,称为同域分布。
在不同地区分布的则称为异域分布。
同域分布的两个或两个以上种群,它们彼此之间在形态方面极为近似,只是生殖隔离,因而是不同的种,但具有十分亲密的亲缘关系,称为亲缘种。
异域分布的两个或两个以上种群,由于地理条件和生态条件不同,适应性也不同,遗传变异长期累积,形成不同亚种,最终导致生殖隔离而形成不同的种。
研究成果的发表
描述:
对物种的描述不仅要提出将这一物种与其他物种区别开来的鉴定特征,而且要有完全和详细的性状记录。
原始描述是为新种命名时所作的描述,电报式简明文体,性状描述次序井然,不漏要点,以便横向比较和纵向沿用。

检索表:
其编制是用对比分析和归纳的方法,从不同分类阶元(目、科、属、种)的分类特征中选出明显而稳定的方面,根据有无等相互对比,作成简短的条文,按一定的格式排列而成。
检索表是严格双歧的,任何一点都不应提供多于两个的对选性状,对选性状是明显区分的,最好是有和无的关系。
检索表常用的形式有平行式、连续式和退格式三种。
现以弹尾目、缨尾目、直翅目、鞘翅目、半翅目和同翅目等6目昆虫为例,说明检索表的制作方法。
首先经过分析比较,归纳出6个目的主要特征供制作时选择使用,然后编制检索表。
动物分类学基本知识

动物分类学基本知识

动物分类学基本知识

动物分类学基本知识
注意:无论是哪一种检索表,在使用时都必须从第一条开始查起,绝不能从中间插入,以避免误入歧途。
另外,由于检索表受文字篇幅限制,其中只列少数几个主要特征,还有很多特征不能包括,所以在进行种类鉴定时,不能完全依赖于检索表,必要时须查阅有关分类专著与文献中的全面描述。

分类学论文有多种:
描述(Description):
为新种命名时所作的描述,电报式简明文体,性状描述次序井然,不漏要点,以便横向比较和纵向沿用。
新种和新属的描述可以短文的形式发表,但这些孤单的描述对分类学的贡献不大。较大规模的研究著述更为有用。
目录(Catalogue)
是分类学家最常用的工具之一,目录基本上是分类学论文的索引,按照分类阶元排列,为动物学和命名法的用途提供一个完整系列的资料。它通常包括一系列有效学名和同物异名,并对所列种类的地理分布作出概括性标记。
分类名录(Checklist)只有名称和同物异名关系,可以补充目录,但不能代替它。
纲要(Synopsis)和评论(Review)
是一个类群现有分类知识的简明总结,不包括新的材料或分析。实用价值在于将类群中的零散报道**在一起,日后可以作为订正性或专著性研究的基础。
订正(Revision)
是把新资料或新见解,通过提要和再评价,并与旧知识相结合而提出,目的是为某一类群作出新的安排。
订正一般只涉及一个属。
专著(Monograph)
是完备的分类学著作,包括某一类群(科或更高)的完整分类处理,还有生物学和地理分布的详尽资料。
这是分类学论文中最有价值的形式。
动物志(Fauna)
资料是取自一个地理区域,而不是取自一个分类单元,其目的是为了报道特定地区内的物种及其分布的详细情况。
使该地区内的物种鉴定工作变得方便,而不是澄清一般分类学问题。
通常也会包括新属新种的描述,为将来的研究工作打下基础。
手册(Handbook)和野外指南( Field guide)
侧重于野外常见种类的检索和鉴定,通常附有简明检索表和图解,适用于野外实际工作者。
图谱(Atlas)
是为了分类方便,将某一类群中的种类绘成图片,在涉及蝴蝶和鸟类等类群时采用彩色照片或原色图版。
比文字描述更加直观,适用于初学者。

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