Кіріспе
Организмдерді атау, анықтау және жіктеу ғылымы. Биологияда таксономия – ортақ белгілеріне негізделген биологиялық организмдердің топтарын атау, анықтау (шектеу) және жіктеудің ғылыми саласы. Организмдер таксондарға (жекеше: таксон) топтастырылады, ал бұл топтарға таксономиялық санат беріледі; белгілі бір санаттағы топтар, жоғары санаттағы кең ауқымды топты құру үшін біріктіріледі, осылайша таксономиялық иерархия қалыптасады. Қазіргі қолданыстағы негізгі санаттар: домен, сарыағаш, тип (ботаникада кейде тип орнына бөлім қолданылады), класс, отряд, тұқымдас, туыс және түр. Швециялық ботаник Карл Линней қазіргі таксономия жүйесінің негізін қалаушы деп есептеледі, себебі ол организмдерді жіктеу үшін Линней таксономиясы және организмдерді атау үшін биноминалды номенклатура деп белгілі жүйені жасады. Биологиялық систематиканың теориясы, деректері және талдау технологиясының дамуымен Линней жүйесі, тірі және жойылған организмдер арасындағы эволюциялық байланыстарды көрсетуге бағытталған қазіргі заманғы биологиялық жіктеу жүйесіне айналды.
In biology, taxonomy is the scientific study of naming, defining (circumscribing) and classifying groups of biological organisms based on shared characteristics. Organisms are grouped into taxa (singular: taxon) and these groups are given a taxonomic rank; groups of a given rank can be aggregated to form a more inclusive group of higher rank, thus creating a taxonomic hierarchy. The principal ranks in modern use are domain, kingdom, phylum (division is sometimes used in botany in place of phylum), class, order, family, genus, and species. The Swedish botanist Carl Linnaeus is regarded as the founder of the current system of taxonomy, as he developed a ranked system known as Linnaean taxonomy for categorizing organisms and binomial nomenclature for naming organisms. With advances in the theory, data and analytical technology of biological systematics, the Linnaean system has transformed into a system of modern biological classification intended to reflect the evolutionary relationships among organisms, both living and extinct.
Монографиялық және таксономиялық қайта қарау
Таксономиялық қайта қарау немесе таксономиялық шолу – белгілі бір таксонның өзгеру үлгілерін жаңадан талдау. Бұл талдау морфологиялық, анатомиялық, палинологиялық, биохимиялық және генетикалық сипаттамалардың кез келген комбинациясы негізінде жүзеге асырылуы мүмкін. Монография немесе толық қайта қарау – белгілі бір уақыттағы ақпарат бойынша және бүкіл әлем үшін берілген таксонға қатысты толыққанды қайта қарау. Басқа (ішінара) қайта қараулар қолжетімді сипаттамалар жиынтығының бір бөлігін ғана пайдалану немесе шектеулі аумақты қамту арқылы шектелуі мүмкін. Қайта қарау нәтижесінде зерттеліп отырған таксонның ішкі таксондары арасындағы қатынастар нақтыланады немесе жаңа түсініктер пайда болады, бұл осы ішкі таксондардың жіктелуін өзгертуге, жаңа ішкі таксондарды анықтауға немесе бұрынғы ішкі таксондардың бірігуіне алып келуі мүмкін.
Альфа және бета таксономиясы
"Альфа-таксиномия" термині негізінен таксондарды, әсіресе түрлерді табу, сипаттау және атау саласына қатысты қолданылады. Уильям Бертрам Тюрилл 1935 және 1937 жылдары жарияланған бірқатар мақалаларында "альфа-таксиномия" терминін енгізді, онда ол таксономия ғылымының философиясы және болашақтағы даму бағыттарын талқылады. Таксономистердің арасында өз проблемаларын кеңірек қарастыруға, цитологиялық, экологиялық және генетикалық әріптестерімен жақын ынтымақтастық орнату мүмкіндіктерін зерттеуге және мақсаттары мен әдістерін қайта қарау немесе кеңейту қажеттігін, мүмкін тіпті күрт өзгерту қажеттігін мойындауға деген ынта күшейіп келеді. Тюрилл (1935) құрылымға негізделген және "альфа" деп аталған баға жетпес таксономияны қабылдаумен қатар, морфологиялық және физиологиялық фактілердің ең кең негізінде құрылған, шалқар болашақтағы таксономияны көруге болатынын айтты, онда "түрлер мен басқа таксономиялық топтардың құрамына, бөлінуіне, шығу тегіне және мінез-құлқына тікелей немесе жанама түрде қатысты барлық байқаулар мен тәжірибелік деректерге орын табылады". Идеалдар толыққанды жүзеге аспауы мүмкін, бірақ олардың тұрақты серпін беруші күш ретіндегі құндылығы зор. Егер бізде "омега" таксономиясының белгілі бір, тіпті шамалы болса да, идеалдары болса, грек әліпбиі бойынша біршама төмен жылжуымыз мүмкін. Біздің кейбіреулеріміз қазір "бета" таксономиясында жол тауып жатырмыз деп ойлап, көңіл көтереміз. Осылайша, Тюрилл альфа-таксиномиядан экология, физиология, генетика және цитология сияқты таксономияның жалпы құрамына кіретін зерттеу салаларын нақты алып тастайды. Ол сондай-ақ филогенетикалық реконструкцияны альфа-таксиномиядан шығарып тастайды. Кейінгі авторлар бұл терминді басқа мағынада қолданды, ол түрлерді (субтүрлерді немесе басқа деңгейдегі таксондарды емес) анықтауды, қолда бар зерттеу әдістерін пайдалануды, соның ішінде күрделі есептеу және зертханалық техникаларды қамтиды. Түрлердің биологиялық мағынасын және туысқан түрлер тобының эволюциялық шығу тегін түсіну таксономиялық қызметтің екінші кезеңі үшін, яғни түрлерді туыс топтарға ("такс") жіктеу және оларды жоғары санаттардың иерархиясында орналастыру үшін одан да маңызды. Осы қызметті классификация деп атайды; оны "бета-таксиномия" деп те атайды.
Микротаксномия және макротаксномия
Кез келген организмдер тобында түрлерді қалай анықтау мәселесі практикалық және теориялық қиындықтар тудырады, бұл мәселе түрлер мәселесі деп аталады. Түрлерді анықтау бойынша ғылыми жұмыс микротаксиномия деп аталады. Ал макротаксиномия – жоғары таксономиялық санаттардағы, яғни туыстан жоғары топтарды зерттейтін ғылым.
Тарих
Таксономиялық тарихтың кейбір сипаттамалары таксономияны ежелгі өркениеттерге жатқызуға тырысқанмен, организмдерді ғылыми тұрғыдан жіктеудің алғашқы әрекеті 18-ші ғасырға дейін болған жоқ, Аристотельді ерекше жағдай ретінде қарастырғанда, оның еңбектері таксономияға меңзеп тұрады. Бұрынғы еңбектер көбінесе сипаттамалық болды және ауыл шаруашылығында немесе медицинада қолданылатын өсімдіктерге бағытталған. Осы ғылыми ойлаудың бірнеше кезеңі бар. Алғашқы таксономия кездейсоқ критерийлерге негізделген, «жасанды жүйелер» деп аталатын, оның ішінде Линейдің өсімдіктерді жыныстық белгілері бойынша жіктеу жүйесі бар (Линейдің 1735 жылғы жануарларды жіктеуі «Systema Naturae» («Табиғат жүйесі») деп аталды, бұл оның кем дегенде бұл жүйе «жасанды жүйеден» артық деп ойлағанын көрсетеді). Кейіннен таксондардың сипаттамаларын толыққанды қарастыруға негізделген жүйелер пайда болды, олар «табиғи жүйелер» деп аталды, мысалы, де Юссие (1789), де Кандолл (1813) және Бентам мен Хукер (1862–1863). Бұл жіктемелер эмпирикалық үлгілерді сипаттады және эволюциялық ой-пікірге дейінгі кезеңде қалыптасты. Чарльз Дарвиннің «Түрлердің пайда болуы туралы» (1859) еңбегінің жарық көргені эволюциялық байланыстарға негізделген жіктемелердің жаңа түсіндірмесіне әкелді. Бұл 1883 жылдан бастап филогенетикалық жүйелердің қалыптасуы болды. Бұл тәсіл Эйхлер (1883) және Энглер (1886–1892) еңбектерінде көрініс тапты. 1970-ші жылдарда кладистикалық әдістеменің пайда болуы монофилияның жалғыз критерийіне негізделген жіктемелерге әкелді, бұл синапоморфиялардың болуымен расталды. Содан бері дәлелдік база молекулалық генетикадан алынған деректермен кеңейтілді, олар көбінесе дәстүрлі морфологияны толықтырады.
Ертедегі таксономистер
Адам баласы тіл пайда болғаннан бастап қоршаған ортаны атау және жіктеуді бастады. Улы өсімдіктерді жеуге жарамды өсімдіктерден ажырату адамзат қоғамдарының өмір сүруі үшін маңызды. Дәрілік өсімдіктердің суреттері шамамен б.з.д. 1500 жылға дейінгі Мысыр қабырғаларындағы суреттерде кездеседі, бұл түрлердің қолданылуы түсінілгенін және қарапайым таксономия қалыптасқандығын көрсетеді.
Ежелгі заман
Организмдерді алғаш рет Аристотель (Грекия, б.з.д. 384–322 ж.) Лесбос аралында болғанда жіктеген. Ол барлық тірі нәрселерді екі топқа – өсімдіктер мен жануарларға бөлген. Оның шәкірті Теофраст (Грекия, б.з.д. 370–285 ж.) осы дәстүрді жалғастырып, «Historia Plantarum» еңбегінде 500-ге жуық өсімдік және олардың қолданылуын сипаттаған. Теофрастқа қатысты бірнеше өсімдік туыстары, мысалы, *Cornus*, *Crocus* және *Narcissus* жатады. Оның «De Plantis» атты еңбегі 1583 жылы жарық көрді, онда 1500-нен астам өсімдік түрі сипатталған. Ол алғаш рет анықтаған екі ірі өсімдік отбасы – Asteraceae және Brassicaceae қазір де қолданыста. 17 ғасырда Джон Рэй (Англия, 1627–1705 ж.) көптеген маңызды таксономиялық еңбектер жазған. Оның ең үлкен жетістігі – 1682 жылғы «Methodus Plantarum Nova» еңбегі, онда 18 000-нан астам өсімдік түрінің толық мәліметтері жарияланған. Оның жіктемесі сол кезде кез келген таксономист жасаған ең күрделі жіктеме саналған, себебі ол таксаларын көптеген біріктірілген белгілерге негіздеген. Келесі маңызды таксономиялық жұмыстарды Жозеф Питтон де Турнефорт (Франция, 1656–1708 ж.) жасаған. Оның 1700 жылғы «Institutiones Rei Herbariae» еңбегінде 698 туысқа біріктірілген 9000-нан астам түрлер келтірілген, бұл Линнейге тікелей әсер еткен, өйткені ол жас студент кезінде осы мәтінді пайдаланған. 1753 жылғы «Species Plantarum» және «Systema Naturae» 10-шы басылымы қазіргі заманғы таксономияға революция жасады. Оның еңбектері жануарлар мен өсімдіктер түрлеріне арналған стандартталған биномдық номенклатура жүйесін енгізді, бұл хаотикалық және дұрыс емес таксономиялық әдебиетке тиімді шешім болды. Ол ғана емес, сынып, отряд, туыс және түрлер стандартын енгізіп қана қоймай, гүлдің кішігірім бөліктерін (Линней жүйесі деп аталады) пайдалану арқылы өсімдіктер мен жануарларды анықтауға мүмкіндік берді. Осы мерзімге дейін жарияланған атаулар «Линнейге дейінгі» деп аталады және жарамсыз деп есептеледі (бірақ *Svenska Spindlar* басылымында жарияланған кенелерге қатысты ерекшелік бар). Тіпті Линнейдің өзі осы мерзімге дейін жариялаған таксономиялық атаулар да «Линнейге дейінгі» саналады. Дарвиннің эволюциялық теориясы қабылданысымен, жіктеме ортақ тектің Дарвин принципін көрсетуі керек деген пікір қалыптасты. «Өмір ағашы» бейнелері ғылыми еңбектерде кең таралды, белгілі қазба топтары да оларға қосылды. Қазіргі кездегі алғашқы топтардың бірі – құстар. Археоптерикс және Гесперорнис қазбаларын пайдаланып, Томас Генри Хаксли олардың 1842 жылы Ричард Оуэн ресми түрде атаған динозаврлардан дамығанын мәлімдеді. Динозаврлардың құстарға «тудырғаны» немесе құстардың «ата-тегі» болғаны туралы сипаттама эволюциялық таксономиялық ойлаудың маңызды белгісі болып табылады. 19 және 20 ғасырлардың басында табылған және танылған қазбалардың саны артып, палеонтологтар белгілі топтарды байланыстыру арқылы жануарлардың тарихын зерттеуге тырысты. 1940 жылдардың басындағы эволюциялық синтез негізінде қазіргі заманғы эволюциялық түсінік қалыптасты. Эволюциялық таксономия Линнейлік таксономиялық санаттарға негізделгендіктен, екі термин қазіргі қолданыста көбінесе бірін-бірі алмастырады. 1960 жылдардан бері кладистік әдіс пайда болды. Ұрпақтары алынып тасталған топтар парафилетикалық деп аталады. Кладистік жіктемелер дәстүрлі Линней таксономиясымен және Зоологиялық және Ботаникалық номенклатура кодекстерімен белгілі бір деңгейде үйлесімді. Кладтардың ресми атауын реттейтін номенклатураның баламалы жүйесі – Филогенетикалық номенклатураның халықаралық кодексі немесе Филокод ұсынылған, ол 250 жылдан бері қолданылып келеді.
Cladistic classifications are compatible with traditional Linnean taxonomy and the Codes of Zoological and Botanical nomenclature, to a certain extent. An alternative system of nomenclature, the International Code of Phylogenetic Nomenclature or PhyloCode has been proposed, which regulates the formal naming of clades. for over 250 years.
Патшалықтар мен домендер
Карл Линнейдің (ботаник) жаңалығынан бұрын өсімдіктер мен жануарлар жеке-жеке патшалықтар деп есептелген. Сенімсіз дереккөз: date=April 2017. Линней физикалық әлемді өсімдік, жануарлар және минерал патшалықтарына бөліп, осыны ең жоғары санат ретінде пайдаланған. Микроскопияның дамуы микроорганизмдерді жіктеуге мүмкіндік берген соң, патшалықтардың саны көбейді, ең көп таралғандары – бес және алты патшалық жүйелері. Домендер – салыстырмалы түрде жаңа топтама. Алғаш рет 1977 жылы ұсынылған Карл Вуздің үш домендік жүйесі кейін ғана кеңінен қабылданды. Үш домендік әдістің басты ерекшелігі – бұрын бір ғана бактерия патшалығына біріктірілген Архея мен Бактерияның ажыратылуы (кейде бұл патшалыққа Монера да делінетін). Аз ғалымдар Археяны алтыншы патшалық ретінде қосады, бірақ домендік әдісті қабылдамайды. Архея мен Эукарияны біріктіретін Неомура клады бактериялардан, дәлірек айтқанда, Актиномицетотадан пайда болған деген болжам бар. 2004 жылғы жіктеуінде археобактериялар бактерия патшалығының кіші патшалығының бір бөлігі ретінде қарастырылды, яғни ол үш домендік жүйені мүлдем қабылдамады.
Соңғы толық жіктелімдер
Көптеген жеке ағзалар топтары үшін ішінара жіктемелер бар және жаңа мәліметтер пайда болған сайын олар қайта қаралып, жаңасымен алмастырылады. Дегенмен, тіршіліктің көп бөлігі немесе барлығын қамтитын толық, жарияланған зерттеулер сирек кездеседі. Соңғы мысалдар – Адль және тағы басқалардың 2012 және 2019 жылғы жұмыстары, олар тек эукариоттарды, оның ішінде протостарға ерекше назар аударады, сондай-ақ Руггиеро және тағы басқалардың 2015 жылғы жұмысы, ол эукариоттар мен прокариоттарды ретке дейін қамтиды, бірақ екеуі де қазба қалдықтарын қамтымайды. Бұл жіктемелер қазіргі кездегі таксондарды отбасы деңгейіне дейін қамтиды. Басқа дерекқорларға негізделген зерттеулерге «Тіршілік энциклопедиясы», «Жаһандық биоалуантүрлілік туралы ақпараттық мекеме», NCBI таксономиялық дерекқоры, «Теңіз және құрлықтағы түрлердің аралық тізілімі», «Тіршілік ағашы» және «Тіршілік каталогы» кіреді. Палеобиологиялық дерекқор – қазбаларды зерттеуге арналған ресурс.
Қолдану
Биологиялық таксономия – биологияның кіші саласы болып табылады және оны көбінесе "таксономистер" деп аталатын биологтар айналысады, алайда жаңа таксондарды жариялауға ынтасы бар табиғатты зерттеушілер де жиі қатысады. Таксономия тіршілікке сипат беру және оны жүйелеу мақсатын қойғандықтан, таксономистердің еңбегі биологиялық түрлердің алуандығын зерттеу үшін және одан туындайтын табиғатты қорғау саласы үшін маңызды.
Жігіттерді жіктеу
Биологиялық жіктеу таксономиялық процестің маңызды бөлігі болып табылады. Оның нәтижесінде, ол пайдаланушыға таксонның туысқандарының қандай болуы мүмкін екендігі туралы ақпарат береді. Биологиялық жіктеу таксономиялық санаттарды қолданады, олардың ішінде (ең жоғары деңгейден ең төмен деңгейге дейін): Домен, Сала, Тілім, Сынып, Қатар, Отбасы, Туыс, Түр және Штамм. Бұл санаттама жүйесін, "Штаммды" есептемегенде, "Достарың шахмат ойнаса, қымбат әйнек жиынтығын сындырма" деген есте сақтау құралы арқылы жаттауға болады.
Автордың аты
Ғылыми атаудан кейін "автор" көрсетілуі мүмкін. Автор – бұл атауды алғаш рет дұрыс жариялаған ғалымның немесе ғалымдардың есімі. Авторлардың есімдері көбінесе қысқартылады: мысалы, Линней үшін "Л." деген қысқарту жиі қолданылады. Ботаникада стандартты қысқартулардың реттелген тізімі бар (автордың қысқартулары бойынша ботаниктер тізіміне қараңыз). Авторды көрсету жүйесі ботаника мен зоологияда сәл өзгеше.
Фенетика
Фенетикада, сондай-ақ таксиметрия немесе сандық таксономия деп те аталады, организмдер филогенетикалық тегіне немесе эволюциялық байланыстарына қарамастан, жалпы ұқсастықтары бойынша жіктеледі. Дегенмен, көршілес қосылу сияқты кейбір фенетикалық әдістер, озық әдістерге (мысалы, Байес қорытындысы) қарағанда есептеулерге көп шығын келтіретін жағдайларда, байланыстарды жылдам анықтау үшін қолданыла береді.
Деректер қоры
Қазіргі заманғы таксономия классификацияларды және олардың құжаттамасын іздеу және каталогтастыру үшін деректер базасы технологияларын пайдаланады. Жалпы қолданылатын бір деректер базасы болмаса да, құжатталған әрбір түрді тізімдеуге ұмтылатын Өмір каталогы сияқты толыққанды деректер базалары бар. 2016 жылға дейін каталогта барлық царстволар бойынша 1,64 миллион түр тіркелген, бұл қазіргі ғылымға белгілі түрлердің үштен екі бөлігінен астамын қамтиды.