ZALICZENIE Z TAKSONOMII I ROK BIOLOGII 2009/2010
1.TAKSONOMIA zajmuje się:
· Opisywaniem nowych taksonów.
· Identyfikacją taksonów.
· Nadawaniem nazw nowym taksonom i rewizja istniejących. (te 3 z kropkami najważniejsze)
- klasyfikacją organizmów
- hierarchizacją taksonów, łączeniem w wyższe jednostki
- badaniem pokrewieństwa organizmów
- dostarczaniem danych do rekonstrukcji historii życia na ziemi.
2. TAKSON- grupa taksonomiczna dowolnej rangi, odrębna na tyle, że zasługuje na zaliczenie do określonej kategorii np. bażant, kuraki, ptaki.
FENON- zespół osobników w miarę jednolitych fenotypowo – nie pokrywa się z pojęciem gatunku- samce, samice mogą być różne fenotypowo gatunki bliźniacze.
3. Domena: Eukaryota (Jądrowe)
Regnum(Królestwo): Zoa (Zwierzęta)
Phylum(Typ): Chordata (Strunowce)
Classis( Gromada) : Mammalia (Ssaki)
Ordo (Rząd): Primates (Naczelne)
Familia (Rodzina): Hominidae (Człowiekowate)
Genus (Rodzaj): Homo (Człowiek)
Species (Gatunek): Homo Sapiens( Człowiek rozumny)
4. JEDNOSTKI TAKSONOMICZNE RANGI DOMENY:
- Bakterie(Bacteria)
- Archeowce (Archaea)
- Jądrowce ( Eukaryota)
5. DO KRÓLESTWA EUKARYOTA NALEŻĄ 4 KRÓLESTWA:
- protisty ( Protista)
- grzyby (Fungi)
- rośliny (Plantae)
- zwierzęta ( Animalia)
6. Twórcą binominalnej terminologii w nazewnictwie roślin i zwierząt był Karol Linneusz. Teorie dotyczące naturalnej klasyfikacji organizmów zawarł w takich dziełach jak: „Genera plantarum” (1737) – system płciowy u roślin- podział na podstawie liczby słupków i pręcików , oraz w „ Systema naturae” (1735) – podział roślin i zwierząt na klasy, rzędy, rodzaje, gatunki i odmiany.
7. FILOGENEZA – droga rozwoju rodowego, pochodzenie i zmiany ewolucyjne grupy organizmów, zwykle gatunków. Dział biologii zajmujący się badaniem filogenezy organizmów nazywa się filogenetyką. Ten nurt w taksonomii reprezentował np. : Karol Darwin, Alfred Wallace i Ernest Haeckel.
8. Cechy , które powinny charakteryzować nazwy nadawane gatunkom:
Ø Nazwa powinna być podwójna czyli binominalna.
Ø Nazwa gatunku składa się z 2 słów: rodzaju i gatunku.
Ø Nazwa powinna obowiązywać na całym świecie – uniwersalność.
Ø Nazwa powinna być stała i niezmienna od początku nadania.
9. Rodzaj: Hyla , Gatunek: arborea , Podgatunek: arborea
10. Aby nowa nazwa taksonomiczna była ważna muszą być spełnione kryteria takie jak:
Ø Nazwa musi być opublikowana w czasopiśmie naukowym.
Ø Stosuje się alfabet łaciński.
Ø Autor musi stosować nomenklaturę binominalną.
Ø Po nadaniu nazwa musi być ważna – używana.
Ø Nazwa rodziny musi być oparta na nazwie gatunku ważnego, w liczbie mnogiej.
Ø Nazwa rodzajowa musi być co najmniej 2 – literowa.
Ø Nie mogą występować znaki ekspresyjne.
Ø Jeśli w trakcie rozwoju nauki okazało się, że gatunek został źle zidentyfikowany można zmienić nazwę zachowując jej człon.
11. HOLOTYP - to pojedynczy typ nomenklatoryczny wskazany przez autora nazwy taksonu, na podstawie którego wyróżniono i opisano nowy gatunek.
PARATYP - jeden z serii osobników, na podstawie których opisano takson.
SYNTYP – jakikolwiek osobnik odpowiadający opisowi taksonu, jeśli nie został wybrany holotyp do opisywania.
12. Elementy niezbędne w opisie nowego taksonu:
13. Zasada priorytetu rozstrzyga kwestie sporne powstałe podczas nadawania nazw. Wg Karola Linneusza za prawidłową zostaje uznana nazwa starsza.
14. Clematis x durandi – mieszaniec międzygatunkowy
Clematis vitalba – autorem nazwy taksonu był Linneusz.
15. BIOLOGICZNA KONCEPCJA GATUNKU – wg Myra (1982) gatunek to wspólnota rozrodcza populacji , izolowana rozrodczo od innych wspólnot, która zajmuje określoną niszę ekologiczną.
16. IZOLACJA PREZYGOTYCZNA – zachodzi kiedy osobniki dwóch populacji nie są w stanie wygenerować w warunkach naturalnych zygoty:
IZOLACJA POSTZYGOTYCZNA – zachodzi kiedy mechanizmy prezygotyczne zawiodą i dojdzie do zapłodnienia oraz powstania zygoty. Zapobiega rozwojowi zygoty :
17. Stosowanie biologicznej koncepcji gatunku jest utrudnione, gdy :
- brak jest odpowiednich danych: dotyczy okazów paleontologicznych
- następuje rozród aseksualny : np. samozapłodnienie, partenogeneza
- następuje pośredniość ewolucyjna: np. nabycie izolacji rozrodczej bez nabycia odpowiedniej izolacji morfologicznej
18. GATUNKI ALLOPATRYCZNE – gatunki o zasięgach nie stykających się ze sobą. Zasięg gatunków może się jednak zmieniać i z czasem gatunki allopatryczne mogą się przekształcić w gatunki sympatryczne.
GATUNKI SYMPATRYCZNE - gatunki o zasięgach zachodzących na siebie lub stykających się.
19. FILOGENETYCZNA KONCEPCJA GATUNKU – gatunek to najmniejszy, możliwy do zdiagnozowania zespół, w którym występuje rodzicielski wzór przodka i potomka.
20. Dla Pokaryota nie stosuje się biologicznej koncepcji gatunku, ponieważ nie ma tutaj rozmnażania płciowego, natomiast jest rozród aseksualny co stanowi problem w stosowaniu.
21. KONWENCJONALNA TAKSONOMIA BAKTERII – kryteria: a) morfologia
Þ Kształt komórki.
Þ Czy tworzą pakiety.
Þ Budowa chemiczna ściany komórkowej.
Þ Reakcja Gram ( + lub - ).
b) cechy fizjologiczno- biochemiczne
Þ Sposób pozyskiwania energii (oddychanie, fermentacja, fotosynteza).
Þ Rodzaj materiałów zapasowych.
Þ Wymagania pokarmowe.
Þ Tolerancja na temperaturę, pH, zasolenie.
Þ Wrażliwość na antybiotyki.
Þ Skład zasad DNA.
Zalety: klucz do oznaczania.
Wady: nie uwzględnia zależności filogenetycznych między taksonami.
22. ZASADA ADANSONA – wszystkie cechy organizmu są jednakowo ważne, do opisu tworzy się macierz 1(+) – cecha obecna, 0 (-) – brak cechy.
23. MOLEKULARNA TAKSONOMIA BAKTERII:
Wg tej koncepcji bakterie podzielono na 4 działy i 33 sekcje na podstawie:
¨ Różnic w budowie ściany komórkowej.
¨ Profilu białek i kwasów tłuszczowych w błonie i na ścianie komórkowej.
¨ Hybrydyzacji DNA/DNA i DNA/RNA.
¨ Sekwencji aminokwasów enzymów metabolizmu podstawowego.
24. TAKSONOMIA FILOGENETYCZNA - nauka o zasadach i metodach klasyfikowania obiektów o ustalonym pokrewieństwie. Metody taksonomii filogenetycznej mogą być stosowane tylko dla takich obiektów, dla których możliwe jest zdefiniowanie relacji pokrewieństwa. Są to przede wszystkim organizmy żywe oraz ich geny. W przypadku klasyfikacji biologicznej taksonomia filogenetyczna klasyfikuje klady, tj. grupy organizmów mających wspólnego przodka.
25. JEDNOSTKA TAKSONOMICZNA RANGI RODZAJU – KRYTERIA :
Ø Kryterium mieszania – zdolność do tworzenia żywotnych mieszańców ( sterylnych ): koń i osioł – muł , bydło i żubr – żubroń.
Ø Kryterium wykluczające – gatunki nie krzyżujące się wykazujące nieciągłości morfologiczne lub/i ekologiczne ( poparte cechami genetycznymi) – powinny być sklasyfikowane jako różne rodzaje.
Ø Rodzaj wg Dubois – rodzaj jest jednostką ewolucyjną, czyli jednostką filogenetyczną, genetyczną i ekologiczną. Powinien zawierać wyłącznie gatunki pochodzące od jednego przodka, których genomy są bliskie i które zajmują tę samą strefę adaptacyjną.
26. JEDNOSTKA TAKSONOMICZNA RANKI RODZINY – KRYTERIA :
Ø Definicja Wiley’a : odnosi się do rodziny jako kategorii taksonomicznej. Rodzina jest to pojedyncze słowo w liczbie mnogiej, którego końcówkę określają różne kodeksy, zawierające jeden gatunek lub jeden albo wiele rodzajów monofiletycznych.
Ø Definicja Mayra : rodzina to jednostka taksonomiczna zawierająca jeden rodzaj lub grupę rodzajów, którą oddziela od innych rodzin wyraźna nieciągłość.
Ø Taksony w rodzinie zawierają dobrze widoczne cechy morfologiczne a gatunki na nie się składające prowadzą podobny tryb życia.
Ø Rodzina nosi nazwisko autora, który pierwszy określił ją jako jednostkę podrodzajową.
27. ANAGENEZA – ewolucyjna zmiana cech całej populacji danego gatunku doprowadzająca do tak istotnej różnicy w porównaniu z populacją wyjściową ( początkową), że nowa populacja może być uznana za nowy gatunek biologiczny, a populacja początkowa – za gatunek wymarły. W anagenezie nie powstaje żadna grupa siostrzana dla nowego gatunku, natomiast KLADOGENEZA – jest to separacja populacji na 2 lub więcej gatunków oddzielonych barierą uniemożliwiającą krzyżowanie. Prowadzi do dychotomicznego rozdzielenia kladu na dwa klady potomne.
28. HOMOLOGIA – wspólne ewolucyjne pochodzenie struktur organizmów, zgodność organu lub jego części, a u zwierząt także sposoby zachowania się wynikające z odziedziczenia po wspólnym przodku. Rodzaje:
· Ortologia – rodzaj homologii, w którym sekwencje homologiczne ewoluują przez specjację (rozdzielenie do osobnych gatunków) i dywergencję.
· Paralogia – rodzaj homologii, gdzie sekwencje ewoluują przez duplikację i dywergencję (w jednym gatunku)
29. HOMOPLAZJA – występowanie u różnych taksonów cech podobnych, ale nie homologicznych ( nie występujących u wspólnego przodka tych taksonów. Rodzaje:
· Paralelizm ewolucyjny – wspólna cecha i wspólny przodek.
· Konwergencja – wspólna cecha, brak bliskiego wspólnego przodka.
· Rewersja – powrót cechy do postaci wyjściowej w serii przemian.
· Analogia – funkcjonalne podobieństwo cech.
30. KONWERGENCJA – proces powstawania morfologicznie i funkcjonalnie podobnych cech (analogicznych) w grupach organizmów odlegle spokrewnionych, odrębnych dla tych grup cech pierwotnych, w odpowiedzi na podobne lub takie same wymagania środowiskowe np. skrzydło ptaków i skrzydło owadów , przednia kończyna kreta i przednie odnóże turkucia podjadka, oko ośmiornicy i oko człowieka.
PARALELIZM – równoległa ewolucja dwóch lub więcej szczepów pochodzących od tego samego przodka, którego skutkiem jest powstanie podobnych przekształceń. Jest to spowodowane zbliżonymi warunkami, w których żyją spokrewnione formy, co sprawia, że dryf genetyczny ma podobny kierunek np. wilki workowate i wilki europejskie , krety i krety workowate, lipoterny i konie.
31. REWERSJA – występuje wtedy, gdy w cyklu ewolucyjnym dana cecha powraca wtórnie, czyli stan morfo biologiczny organizmu podobny jest do stanu organizmu pierwotnego. Przykład: utrata skrzydeł u owadów uskrzydlonych – owady wtórnie bezskrzydłe (np. pchły).
32. KRYTERIA STOSOWANE PRZY WYRÓŻNIANIU CECH HOMOLOGICZNYCH:
33. PLEZJOMORFIA – w kladystyce jest to cecha odziedziczona po filogenetycznie wcześniejszych przodkach. PODZIAŁ: symplezjomorfia – współwystępująca u co najmniej 2 taksonów cecha prymitywna, plezjomorficzna, odziedziczona po przodkach starszych niż ostatni wspólny przodek np. występowanie błon płodowych u ptaków i ssaków.
APOMORFIA – cecha zaawansowana, ewolucyjnie nowa, będąca pochodną cechy charakterystycznej wykazywanej przez przodków danego taksonu. PODZIAŁ: synapomorfia – cecha zaawansowana, która występuje u wszystkich przedstawicieli danej grupy filogenetycznej, autapomorfia – zaawansowana cecha charakterystyczna dla danej grupy filogenetycznej, nie występująca u żadnej z jej grup siostrzanych, a także grupy macierzystej.
34. GRUPA MONOFILETYCZNA – takson, który obejmuje wszystkich potomków wspólnego przodka, znanego lub hipotetycznego. Taksony te określane są mianem naturalnych. Przykładami są ssaki lub gąbki.
GRUPA PARAFILETYCZNA – takson, który obejmuje tylko część potomków wspólnego przodka. Taksony te są określane mianem sztucznych. Przykładami są bakterie albo protisty , które pochodzą od jednego wspólnego przodka, ale nie stanowią całej gałęzi drzewa ewolucyjnego.
GRUPA POLIFILETYCZNA – sztuczny takson, który obejmuje organizmy pochodzące od różnych przodków i nie będące ze sobą spokrewnione, ale wykazujące podobieństwa budowy lub fizjologii na skutek konwergencji. Przykładem są zwierzęta stałocieplne – ptaki i ssaki, nie spokrewnione bezpośrednio.
35. DRZEWO FILOGENETYCZNE to np. kladogram , filogram . Opisują one serie zmian ewolucyjnych. „ węzły” u podstawy gałęzi obrazują wspólnych przodków , „pień” to wspólny przodek dla całej grupy, „liście” indywidualne taksony – potomkowie.
36. ZASADY KONSTRUOWANIA DRZEW :
Þ Dichotomia –z tego samego węzła wychodzą 2 gałęzie, ostatnie rozgałęzienia tworzą taksony siostrzane.
Þ Zasada dodawania – kolejne taksony są kolejno i pojedynczo dodawane od podstawy do szczytu.
Þ Stosowane tylko dla grup monofiletycznych, nie ma konieczności nadawania nazw taksonomicznych wszystkim węzłom.
Þ Zasada parsymonii – oszczędności.
37. SYSTEMATYKA FENETYCZNA( numeryczna) – powstała jako odpowiedź na nurt genealogiczny. Wg twórców tej teorii (Sneath, Sokal, Carmin):
-systematyka powinna być wolna od wszelkiej teorii (np.ewolucji)
- system powinien być obiektywny, a nie opierać się na hipotezach.
- filogeneza jest niepoznawalna- to co możemy poznać to podobieństwo morfologiczne.
- przedmiotem badań są cechy morfologiczne.
- bierze pod uwagę max cech- jej obrazem jest dendrogram- zwykle nieukorzeniony.
38. ZALETY I WADY SYSTEMATYKI FENETYCZNEJ: ?
39. KRYTERIUM :
...
xyzgeo