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界門綱目科屬種

研究生物分類原理的生物學分支

生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。分類就是遵循分類學原理和方法，對生物的各種類群進行命名和等級劃分。對生物進行分類的意義是便於弄清不同類群之間的親緣關係和進化關係。瑞典生物學家林奈將生物命名后，而後的生物學家才用域(Domain)、界（Kingdom）、“門”（Phylum）、綱（Class）、目（Order）、科（Family）、屬（Genus）、種（Species）加以分類。種是最基本的分類單位，科是最常用的分類單位。

最上層的界，由懷塔克所提出的五界，比較多人接受，分別為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及動物界。從最上層的“界”開始到“種”，愈往下層則被歸屬的生物之間特徵愈相近。

當前最流行的分類是一種五界系統，分別為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及動物界。五界系統反映了生物進化的三個階段和多細胞階段的三個分支，是有縱有橫的分類。它沒有包括非細胞形態的病毒在內，也許是因為病毒系統地位不明之故。它的原生生物界內容龐雜，包括全部原生動物和紅藻、褐藻、綠藻以外的其他真核藻類，包括了不同的動物和植物。例舉：斑馬魚的界門綱目科屬種：動物界，脊椎動物門，硬骨魚綱，鯉形目，鯉科，短擔尼魚屬。

分類系統

兩界

瑞典植物學家林奈

瑞典生物學家林奈(1707～1778），注意到周圍的生物有固著不動和自養型的植物，也有自由行動和異養型的動物。因此，他把整個生物分成相應的兩大類：植物界和動物界，即所謂的兩界分類系統。該系統把細菌類、藻類和真菌類歸入植物界，把原生動物類歸入動物界。在分類上，這個系統自問世以來，一直沿用到20世紀50年代。

三界

林奈把生物分為兩大類群：植物界和動物界。兩百多年來，隨著科學的發展，人們逐漸發現，這個兩界系統存在著不少問題，但直到20世紀50年代，仍為一般教本所遵從，基本沒有變動。

為了解決具備動物和植物雙重特徵的中間類型生物分類難的問題，在19世紀60年代，人們建議成立一個由低等生物所組成的第三界，取名為原生生物界，包括細菌、藻類、真菌和原生動物。這個三界系統解決了動植物界限難分的問題，但未被接受，整整100年後，直到20世紀50年代，才開始流行了一段時間，為不少教科書所採用。

四界

在三界分類系統，由於真菌與植物和動物在結構、營養方式上和消化方式上的明顯差異，所以在1959年魏泰克(R·H·Whittaker）提出了另立1個真菌界的四界（原生生物界、真菌界、植物界和動物界）分類系統。

五界

魏泰克(R.H.Whittaker,1924—1980）將生物分成五個界。

生物分類學上使用較廣的是五界分類系統，它是由美國生物學家魏泰克（R.H.Whittaker,1924—1980）在1969年提出的。魏泰克在已區分了植物與動物、原核生物與真核生物的基礎上，又根據真菌與植物在營養方式和結構上的差異，把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界五界。

其中的原生生物界包括一切真核的單細胞生物和沒典型細胞分化的多細胞生物。魏泰克認為，這些生物處於進化的低級階段，它們之間是沒有清楚界限的，因此，可以放在一個界中。但是，有些分類學家則主張將它們分別放到動物界或植物界中，對於那些同時具有動物和植物兩方面特徵的生物，可以既收入植物界，也收入動物界，承認它們的“雙重身份”。

五界系統按複雜性增加的三個層次排列生命：原核的單細胞（原核生物界）；真核的單細胞（原生生物界）；真核的多細胞（植物界、真菌界和動物界）。

隨著生物層次的上升，生物變得愈加多樣化，因為生物結構和功能複雜性的增加，變異的機會增多。多細胞生命的三個界代表了一種生態的和形態的分類。植物（生產）、真菌（還原）和動物（消費）代表了我們這個世界上三種主要生存方式。

五界系統：原核生物界、原生生物界、植物界、菌物界、動物界。

兩總界五界

中國學者陳世驤等認為，上述五界分類系統把原生生物界列為一個中間階段，削弱了原核與真核兩個基本階段的對比性；在原核生物界和原生生物界內，也沒有考慮生態關係。為此，去掉原生生物界而成為兩總界五界分類系統：原核總界（分為細菌界和藍藻界）和真核總界（分為植物界、真菌界和動物界）；原來屬於原生生物界的生物，依情況分屬到植物界、真菌界和動物界。

六界

隨著分子生物學技術的進步，人們發現在五界分類系統中，原核界的細菌在形態上儘管很相似，但根據分子水平上的差異可明顯分成兩大類：古細菌和真細菌。例如，在古細菌中，存在TATA鍵合蛋白盒子（ATTA box-bindingprotein），這也是真核生物中RNA多聚酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的基本轉錄因子，但在真細菌中卻沒有這種轉錄因子。又如，在核糖體RNA(rRNA）的同源性上，在細胞壁和細胞膜的成分上，以及在轉移RNA(tRNA）稀有鹼基的差別上，古細菌和真細菌都有明顯不同；這個不同甚至要超過它們各自與真核生物的不同。所以，沃斯(C·R·Woese）認為，應把原核生物界分類兩界：古細菌界和真細菌界。古細菌界的細菌主要生活在一些極端環境中，如沼澤地底層（甲烷細菌）、熱泉（如布氏火盤菌，最適生長溫度達105 ℃）等。真細菌界的細菌為常見類型，有共生的，如遺傳研究的重要細菌大腸桿菌；有寄生和致病的，如沙門氏菌和葡萄球菌。真細菌界還包括藍綠藻。

關於六界間的生物在進化上的關係，沃斯根據它們在分子水平上的差異認為，所有生物有3種最基本的類型：古細菌、真細菌和最簡單的真核生物。由於它們彼此間在分子水平上的差異大小近於相等，所以它們可能或多或少直接起源於地球上的原始生命，即原始生命在自然選擇過程中，或遲或早地出現了這3種類型的獨立進化途徑。

開始，可能古細菌在地球上佔優勢，因為它們的代謝很好地適應了原始地球條件（富有二氧化碳，缺氧、高溫）。往後，當氧成為大氣的主要成分和地球溫度逐漸變冷時，適合於需氧和較低溫度的真細菌又可能佔優勢。關於真核細胞的起源一直是個謎。根據分析，真核生物葉綠體的DNA和藍綠藻的DNA極為相似，而有些真核細胞的基因又與古細菌的極為相似，所以最簡單的真核生物可能有複雜的起源，即原始生命、古細菌和真細菌都可能參與了這一過程，再后，最簡單的真核生物，在長期的自然選擇過程中又進化成四界：原生生物界、植物界、真菌界和動物界。

病毒是結構上極為簡單的非細胞生物。病毒是生物，是因它具有生命的某些特徵，如藉助於宿主細胞可以進行繁殖，以產生更多的病毒。但其簡單的結構，到底是原始地球上的最初生命形式，還是原核界生物退化的產物，現尚無定論，從而也還不能確定其分類地位。

生物分類歷史

人類早期分類

人類在很早以前就能識別物類，給以名稱。漢初的《爾雅》把動物分為蟲、魚、鳥、獸4類：蟲包括大部分無脊椎動物；魚包括魚類、兩棲類、爬行類等低級脊椎動物及鯨和蝦、蟹、貝類等，鳥是鳥類；獸是哺乳動物。這是中國古代最早的動物分類，四類名稱的產生時期看來不晚於西周。這個分類，和林奈的六綱系統比較，只少了兩棲和蠕蟲兩個綱。

古希臘哲學家亞里士多德採取性狀對比的方法區分物類，如把熱血動物歸為一類，以與冷血動物相區別。他把動物按構造的完善程度依次排列，給人以自然階梯的概念。

近現代的分類

17世紀末，英國植物學者雷曾把當時所知的植物種類，作了屬和種的描述，所著《植物研究的新方法》是林奈以前的一本最全面的植物分類總結，雷還提出“雜交不育”作為區分物種的標準。

近代分類學誕生於18世紀，它的奠基人是瑞典植物學者林奈。林奈為分類學解決了兩個關鍵問題：第一是建立了雙名制，每一物種都給以一個學名，由兩個拉丁化名詞所組成，第一個代表屬名，第二個代表種名。第二是確立了階元系統，林奈把自然界分為植物、動物和礦物三界，在動植物界下，又設有綱、目、屬、種四個級別，從而確立了分類的階元系統。

每一物種都隸屬於一定的分類系統，佔有一定的分類地位，可以按階元查對檢索。林奈在1753年印行的《植物種志》和1758年第10版《自然系統》中首次將階元系統應用於植物和動物。這兩部經典著作，標誌著近代分類學的誕生。

林奈相信物種不變，他的《自然系統》沒有親緣概念，其中六個動物綱是按哺乳類、鳥類、兩棲類、魚類、昆蟲、蠕蟲的順序排列的。拉馬克把這個顛倒了的系統撥正過來，從低級到高級列成進化系統。他還把動物區分為脊椎動物和無脊椎動物兩類，並沿用至今。

由於林奈的進化觀點在當時沒有得到公認，因而對分類學影響不大。直到1859年，達爾文的《物種起源》出版以後，進化思想才在分類學中得到貫徹，明確了分類研究在於探索生物之間的親緣關係，使分類系統成為生物系譜——系統分類學由此誕生。

基本內容

總分類

分類系統是階元系統，通常包括七個主要級別：種、屬、科、目、綱、門、界。

隨著研究的進展，分類層次不斷增加，單元上下可以附加次生單元，如總綱（超綱）、亞綱、次綱、總目（超目）、亞目、次目、總科（超科）、亞科等等。此外，還可增設新的單元，如股、群、族、組等等，其中最常設的是族，介於亞科和屬之間。

列入階元系統中的各級單元都有一個科學名稱。分類工作的基本程序就是把研究對象歸入一定的系統和級別，成為物類單元。所以分類和命名是分不開的。

學名命名

種和屬的學名后常附命名人姓氏，以標明來源，便於查找文獻。變種學名亦採取三名制，分類名稱要求穩定，一個屬或種（包括種下單元）只能有一個學名。一個學名只能用於一個對象（或種），如果有兩個或多個對象者，便是“異物同名”，必須於其中核定最早的命名對象，而其他的同名對象則另取新名。這叫做“優先律”，動物和植物分類學界各自製定了《命名法規》，所以在動物界和植物界間不存在異物同名問題。“優先律”是穩定學名的重要措施。優先律的起始日期，動物是1758年，植物是1820年，細菌則起始於1980年1月1日。

鑒定學名是取得物種有關資料的手段，即使是前所未知的新種類，只要鑒定出其分類隸屬，亦可預見其一定特徵。分類系統是檢索系統，也是信息存取系統。許多分類著作，如基於區系調查的動植物志，記述某一國家或地區的動植物種類情況，作為基本資料，都是為鑒定、查考服務的。

物種指一個動物或植物群，其所有成員在形態上極為相似，以至可以認為他們是一些變異很小的相同的有機體，它們中的各個成員間可以正常交配並繁育出有生殖能力的後代，物種是生物分類的基本單元，也是生物繁殖的基本單元。

物種概念反映時代思潮。在林奈時代，人們相信物種是不變的，同種個體符合於同一“模式”。模式概念淵源於古希臘哲學的古老的概念，應用到整個分類系統，概念假定所有階元系統中的各級物類單元，都各自符合於一個模式。

物種的變與不變曾經是進化論和特創論的鬥爭焦點，是勢不兩立的觀點。但是，分類學的事實說明，每一物種各有自己的特徵，沒有兩個物種完全相同；而每個物種又保持一系列祖傳的特徵，據之可以決定其界、門、綱目、科、屬的分類地位，並反映其進化歷史。

分類工作的基本內容是區分物種和歸合物種，前者是種級和種下分類，後者是種上分類。種群概念提高了種級分類水平，改進了種下分類，其要點是以亞種代替變種。亞種一般是指地理亞種，是種群的地理分化，具有一定的區別特徵和分佈範圍。亞種分類反映物種分化突出了物種的空間概念。

變種這一術語過去用得很雜，有的指個體變異，有的指群體類型，意義很不明確，在動物分類中已廢除不用。在植物分類中，一般用以區分居群內部的不連續變體。生態型是生活在一定生境而具有一定生態特徵的種內類型，常用於植物分類。人工選育的動植物種下單元稱為品種。

由於種內、種間變異錯綜複雜，分類學者對種的劃分有時分歧很大。根據外部形態的異同程度作為劃分物種依據而劃分的稱為形態種，由於對各種形態特徵的重要性認識不一，使劃分的種因人而異，尤其是分類學者對某些特徵的“加權”常使它們比其他特徵更具重要性，而造成主觀偏見。

一個物種或物類，以至整個植物界和動物界，都有自己的歷史。研究系統發育就是探索種類之間歷史淵源，以闡明親緣關係，為分類提供理論依據。儘管在分類學派中有綜合（進化）分類學、分支系統學和數值分類學三大流派，但在其基本原理上都有許多共同之處，不過各自強調不同的方面而已。

特徵對比是分類的基該方法。所謂對比是異同的對比：“異”是區分種類的根據，“同”是合併種類的根據。分析分類特徵，首先要考慮反映共同起源的共同特徵。但有同源和非同源的不同。例如鳥類的翼和獸類的前肢是同源器管，可以追溯到共同的祖先，是“同源特徵”。恆溫在鳥獸是各別起源，並非來自共同祖先，是“非同源特徵”。系統分類採用同源特徵，不取非同源性狀。

林奈把生物分為兩大類群：固著的植物和行動的動物。

最初的問題產生於中間類型，如眼蟲綜合了動植物兩界的雙重特徵，既有葉綠體而營光合作用，又能行動而攝取食物。植物學者把它們列為藻類，稱為裸藻；動物學者把它們列為原生動物，稱為眼蟲。中間類型是進化的證據，卻成為分類的難題。