系統分類學

系統分類學是一門研究生物類羣間的異同以及異同程度，闡明生物間的親緣關係、進化過程和發展規律的科學。要將生物分類，首先要知道生物與非生物的定義，但是我們似乎沒有辦法準確定義，以病毒來説，雖然可在其他生物體內寄生並複製，但在生物體外卻沒有一般生物的特徵如製造或攝取營養，生殖等現象。又如引起瘋牛病的阮粒(prion)可以造成感染卻無DNA成分，一直以來，DNA被視為生命遺傳物質，經由與RNA的轉錄轉譯過程, 形成蛋白質，再進一步形成組成細胞的各個部分，如細胞膜、胞器等，而細胞則是我們長久以來所認為組成生命體的最小單位。

這種分類應該反映不同生物體間的進化樹關係（evolutionary tree）。分類學把生物劃分為不同的羣，而系統學試圖尋找生物之間的關係。占主導地位的分類法是林奈氏分類系統（Linnaean），它包括一個屬名和種加詞。關於如何為生物命名的原則有很多國際協議，例如《國際植物命名法規》 （International Code of Botanical Nomenclature，簡稱ICBN）、 《國際動物命名法規》（International Code of Zoological Nomenclature，簡稱ICZN）以及《國際細菌命名法規》（International Code of Nomenclature of Bacteria，簡稱ICNB）。第四版的生物命名法規（BioCode）草案在1997年出版，它試圖在三個領域標準化命名，但現在還沒有被正式採納。《國際病毒命名和分類法規》（International Code of Virus Classification and Nomenclature，簡稱ICVCN）是不屬於生物命名法規的。

鑑定就是用已知的分類羣辨認未知的標本並確定它在現存分類等級中的正確位置。在實際生活中就是給未知標本命名。這可以通過訪問標本室，把未知的標本與儲藏在標本室中的已正式鑑定的標本相比較來實現。如果實在不行，標本可以送到該領域的專門機構，請專家來幫忙鑑定。

在鑑定過程中還可以利用植物誌、專著、手冊以及圖解等相關文獻。當通過一種方法將未知的標本暫時鑑定出來後，還要通過與文獻中這個分類羣的詳細描述相比較來進一步證實。

越來越常用的方法是將植物或植物的一部分拍照，將照片傳至網上，諮詢相關的專家，而這些專家通過看網上的這些照片把他們的意見發送給詢問者。這樣同行之間就可以在鑑定上高效率地相互幫助。

分類羣的描述是通過記錄植物的特徵狀態而將植物的特徵列出來。簡短的描述只包括那些分類學特徵，而這些特徵有助於將相近的分類羣分開，這就形成了特徵簡介，而這些特徵就叫做檢索特徵。一個分類羣的檢索特徵確定了它的界限。描述要用一定的模式來記錄（習性、莖、葉、花、萼片、花瓣、雄蕊、心皮和果實等）。對於每一特徵，要列出它的特徵屬性。花的顏色可以是紅的、黃的、白的等。要用半技術性的語言，用特殊的術語來描述每一特徵。

系統分類地位，檢測了法落海以及當歸屬和獨活屬共12種代表植物的核糖體DNAITS序列，並結合GenBank中獨活屬4種代表植物的ITS序列，以羌活屬的羌活（Notopterygium incisum）作為外類羣，應用序列特徵、遺傳距離與系統樹分析等方法對法落海的系統分類地位進行了分析。結果表明，依據不同的ITS區序列會得出不同甚至截然相反的結論：若依據ITS1序列，法落海應該歸屬到當歸屬；若依據ITS2序列，法落海應該歸屬到獨活屬。進一步分析法落海與當歸屬、獨活屬植物ITS區序列的鹼基組成時發現，法落海在ITS1區擁有當歸屬植物的序列特徵，而其ITS2區擁有獨活屬植物的序列特徵。綜上分析，支持法落海是介於當歸屬與獨活屬之間的一個分類羣的系統分類觀點。

系統分類學中形態學或形態學特徵研究有自身特點，與其它方面的形態學或一般意義上的形態學有所不同，這就是對形態有比較中的標準或價值判斷或加權，比如，它並不止於或並不很側重或並不太關心形態上的新發現和觀察新手段。不過加權並不好實際操作，很難定量化，看看數字化技術的進一步的發展，能不能解決這個問題；但這也不是加權思想本身錯誤，而是系統分類本身的複雜性。

在植物分類中，性狀的權，是某性狀與分類或系統分類的關係，或某性狀將某植物個體或類羣與其它個體或類羣區別開來，並在植物系統分類中反映該植物個體或類羣與那相應個體或類羣間演化（親源）關係的能力。某性狀越與分類或系統分類關係密切，以及反映該植物個體或類羣與那相應個體或類羣間演化（親源）關係的能力越強，其權越重；運用或處理性狀權進行植物分類或植物系統分類的方法或過程叫加權。

系統分類學的研究內容可概括為：①對各級分類階元例如科、屬和種所含化學成分（包括主要成分，次要成分和特徵成分）的特性和合成途徑進行比較研究。②探索各化學成分在生物界中的分佈規律，研究生物體中化學成分的自身進化。③根據生物所含的化學成分及其合成途徑，配合傳統分類學及有關學科，共同研究生物類羣的起源，如植物起源、動物起源、被子植物起源和哺乳動物起源等。

以生物的化學成分及其合成途徑的特徵為依據，配合傳統分類及有關學科，以研究生物類羣的特性、起源、親緣關係及其系統發育規律的分類學分支，是從分子水平來探討生物進化的一門學科。化學分類學這一名稱是荷蘭生化學家R.海赫瑙爾於20世紀50年代末提出的。60年代，由於植物生化資料的積累、尋找藥物及其他輕工、化工原料的要求及成功，尤其是各種色譜分析方法和電泳技術的發展，以及植物分類本身得到更多的特徵，植物化學分類迅速發展。

系統分類學分為植物化學分類學和動物化學分類學。①植物化學分類學研究生物鹼、酚類、β-硫代葡萄糖苷脂、氨基酸、類萜、油等次生代謝物的功能和它們在植物中的分佈，以及它們與其他性狀的相關性等。應用植物次生代謝的分佈來改進植物分類系統，使分類系統愈益接近其自然演化的實際情況。根據精油、生物鹼等在植物界（主要是被子植物）各目、科裏的分佈情況制定的植物分類系統，已更接近植物自然演化的實際情況。②動物化學分類學的研究歷史較短，但已使一些疑問得到澄清。如鳥綱中之紅鸛(火烈鳥)，以往置於鸛形目或雁形目，但紅鸛之外形及習性介於鸛形、雁形二目之間，經20年研究，用酶法、電泳法分析、比較100種鳥類的卵蛋白後，確定紅鸛為獨立於鸛形目與雁形目的類羣，建立了紅鸛目。

地球上現生的物種以百萬計，千變萬化，各不相同，如果不予分類，不立系統，便無從認識，難以研究利用。分類的對象是形形色色的種類，都是進化的產物。因而從理論意義上説，分類學是生物進化的歷史總結。

分類學是綜合性學科。生物學的各個分支，從古老的形態學到現代分子生物學的新成就，都可吸取為分類依據。分類學亦有其自己的分支學科，如以染色體為依據的細胞分類學，以血清反應為依據的血清分類學，以化學成分為依據的化學分類學，等等。動物、植物和細菌，作為三門分類學，各有其特點；病毒分類則尚未正式採用雙名制和階元系統。

系統分類學是階元系統，通常包括七個主要級別：種、屬、科、目、綱、門、界。種(物種)是基本單元，近緣的種歸合為屬，近緣的屬歸合為科，科隸於目，目隸於綱，綱隸於門，門隸於界。

隨着研究的進展，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、羣、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。

種和屬的學名後常附命名人姓氏，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制訂了《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。

鑑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，只要鑑定出其分類隸屬，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誌，記述某一國家或地區的動植物種類情況，作為基本資料，都是為鑑定、查考服務的。

物種指一個動物或植物羣，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，分類學的事實説明，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。種羣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，是種羣的地理分化，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，有的指羣體類型，意義很不明確，在動物分類中已廢除不用。在植物分類中，一般用以區分居羣內部的不連續變體。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。