Podstawy systematyki biologicznej - Katedra …invertebrates.uni.lodz.pl/wp-content/themes/kzbih/pdf/d...jeśli nie jest widziane w świetle teorii ewolucji Theodosius Dobzhansky Edward

Podstawy systematyki

biologicznej

dr hab. Karolina Bcela-Spychalska (karolina@biol.uni.lodz.pl)

dr hab. Micha Grabowski, prof. U

mailto:karolina@biol.uni.lodz.pl

Rnorodno ycia na Ziemi

Czym jest taksonomia

Historia myli taksonomicznej

Metodologia taksonomii

Strumie dziedzicznoci tworzy filogenez

waciwie, on sam jest filogenez

George Simpson

Nic w biologii nie ma sensu

jeli nie jest widziane w wietle teorii ewolucji

Theodosius Dobzhansky

Edward O. Wilson

Rnorodno ycia Warszawa 1999

Rnorodno Biologiczna Ziemi opisana

1,5 miliona opisanych gatunkw istot

ywych

4,5 tysicy gatunkw ssakw

5 tysicy gatunkw bakterii

25 tysicy gatunkw ryb

250 tysicy gatunkw rolin kwiatowych

750 tysicy gatunkw owadw

10 mln. gatunkw owadw (Sabrosky 1952)

30 mln. gatunkw stawonogw w lesie rwnikowym

(Erwin 1952)

163 gatunkw

50 tys. gatunkw

drzew 8 tys gatunkw

Coleoptera

Ile gatunkw bakterii ???

zaledwie 5000 znanych nauce

1 gatunek wielokomrkowca

1 gatunek

wyspecjalizowanej bakterii

XX wiek

15% gatunkw waleni

lemur z Madagaskaru - 1988

koczkodan z Afryki rodkowej - 1988

jelonek mundak w Chinach - 1988

czarnolica marmozeta lwia w Brazylii - 1990

XX wiek

Afrykaski so leny (Loxodonta cyclotis)

Afryka rwnikowa, (1900) 2010

Lemur (Cheirogaleus lavasoensis)

Madagaskar, 2013

Tapirus kabomani

Brazylia, 2013

Wielka Encyklopedia ycia

1 strona A4 = 1 gatunek

= 1000 stron

= 6000 metrw biecych

CAKOWITA LICZBA

GATUNKW

10 000 000

czy

100 000 000

POZOSTAJE NIEZNANA

Czym jest taksonomia ???

Klasyfikacja taksonw

Grupa realnie istniejcych organizmw

uwaanych za jednostk danego dowolnego

szczebla klasyfikacji hierarchicznej

(Simpson 1961)

gatunek = takson

Ciconia nigra = takson

Takson (gr. taksis)

Fenon zesp osobnikw jednorodnych

fenotypowo

Klasyfikacja

Dzielenie organizmw lub zespow na

podstawie ich pokrewiestw

(Simpson 1961)

Metoda uoglniajca - indukcyjna

Taksonomia

(gr. taksis + nomos)

Teoria klasyfikacji (DeCandolle 1813)

Studium teoretycznych podstaw, zasad, regu i

praw klasyfikacji (Simpson 1961)

Teoria i praktyka klasyfikacji (Mayr 1969)

Systematyka

(gr. systema)

Okrelenie systemw klasyfikujcych

(Linneusz 1735)

Naukowe badanie rnorodnoci organizmw

oraz wszelkich zwizkw midzy nimi

(Simpson 1961)

biologia ewolucyjna + ekologia + etologia

Taksonomia nauka o prawach klasyfikacji

Systematyka nauka o klasyfikacji

Taksonomia teoria i praktyka klasyfikacji

Taksonomia = Systematyka

Taksonomia = biologia porwnawcza

Porzdkowanie (klasyfikacja) zmiennoci

Rozpatruje zmienno jako wynik ewolucji

Nowoczesne definicje systematyki

Poznanie rnorodnoci istot ywych i

wyjanienie przyczyn tej rnorodnoci, czyli

procesw ktre do niej doprowadziy

Mayr 1975

Nowoczesne definicje systematyki

Poszukiwanie i prezentacja wszystkich

zalenoci, ktre wystpuj midzy istotami

ywymi

Hennig 1966

Nowoczesne definicje systematyki

Poznanie rnorodnoci organizmw, o ile ta

rnorodno jest zwizana z zalenociami

jakie istniej pomidzy populacjami,

gatunkami lub grupami wyszej rangi

(Wiley 1981)

Nowoczesne definicje systematyki

Naukowe poznanie organizmw w ich

rnorodnoci, ich ewolucji w przestrzeni i

czasie oraz klasyfikacja tumaczca ich

wzajemne zwizki

Dubois, Goujet & Hideux 1984 Manifest zaoycielski

Francuskiego Towarzystwa Systematycznego

Systematyka to poznanie i opis rnorodnoci

istot ywych, poszukiwanie natury i przyczyn

zarwno rnic jak i podobiestw, ukazywanie

ich natury i przyczyn oraz ukazywanie

stosunkw pokrewiestwa istniejcych midzy

nimi i opracowanie klasyfikacji tumaczcej te

stosunki pokrewiestwa

Matile, Tassy & Goujet 1993

Historia myli taksonomicznej

Platon (437-347 p.n.e.)

Ucze Sokrates

Nauczyciel Arystotelesa

Ateny

Platon (437-347 p.n.e.)

Twrca epistemologii

(teorii poznania), metodologii

oraz idealizmu

wiedza rozumowa niedowiadczalna, wrodzona

wiedza zmysowa niepewna i zudna

Platon (437-347 p.n.e.)

Twrca epistemologii

(teorii poznania) oraz idealizmu

Poznanie - proces zmysowo-psychiczny, intelektualny

i dowiadczalny, waciwy czowiekowi, majcy na celu:

1) zdobywanie wiedzy o wiecie i o samym sobie.

2) okrelenie stosunku do innych bytw, zjawisk

i usytuowanie siebie wrd nich.

3) podjcie dziaalnoci praktycznej i twrczej.

pojcie, jakie czowiek tworzy w stosunku do czego.

w pojciach zawarta jest wiedza pewna i bezwzgldna.

przedmiotem poj nie s rzeczy

istnieje byt doskonay, niezaleny, pierwowzr rzeczy,

poznawalny rozumowo, ale istniejcy poza umysem.

Platon (437-347 p.n.e.)

Twrca epistemologii

(teorii poznania) oraz idealizmu

IDEA

wyspa Lesbos

Arystoteles (384-322 p.n.e.)

Ucze Platona

Nauczyciel Aleksandra Wielkiego

Arystoteles (384-322 p.n.e.)

Badania z zakresu morfologii

porwnawczej, embriologii, etologii

i ekologii

Dziea zoologiczne:

O chodzie zwierzt

O rozmnaaniu si zwierzt

O poruszaniu si zwierzt

O czciach zwierzt

O rodzeniu si zwierzt

Zoologia

Historia zwierzt

Historia animalizmu

Zwierzta musz by charakteryzowane przez

swj tryb ycia, swoje czynnoci,

zwyczaje i czci ciaa

Terminy: Pterygota, Apterygota, Coleoptera, Diptera,

zimnokrwisto, ciepokrwisto,

zwierzta wysze

i nisze

Pojcia: logika, esencjalizm,

scala naturae

wielki acuch bytu

Teofrast z Eresos

(370-287 p.n.e.)

Dziea botaniczne:

De historia plantarum

De causis plantarum

Pierwszy ogrd botaniczy

(Ateny)

w. Hildegarda z Bingen (1099-1179)

mistyczka, przeorysza klasztoru w Rupertsbergu n. Renem

opis ponad 300 gatunkw rolin

spis niemieckich nazw rolin

filozof, lekarz, kompozytorka

w. Albert Wielki (1193-1280)

pracowa w Laningen n. Dunajem

ponowne odkrycie botaniki

pierwszy naukowy opis flory

europejskiej

odrbno teologii i nauk

przyrodniczych

w badaniach jedynym

bezpiecznym przewodnikiem jest dowiadczenie

John Ray (1628-1705)

filozof, teolog, naturalista

Catalogue of Cambridge Plants 1660

Synopsis Methodica Avium

et Piscium 1713

Methodus Plantarum Nova 1682

The Wisdom of God Manifested

in the Works of the Creation 1691

Three Physico-Theological

Discourses 1692

Methodus Plantarum Nova 1682

pierwsza naukowa klasyfikacja rolin

cechy morfologiczne: licie, kwiaty, nasiona, korzenie

podzia rolin kwiatowych na jednolicienne i dwulicienne

inspiracja dla XIX wiecznych taksonomw (np. De Candolle)

systemy naturalne oparte na totalnej morfologii

spopularyzowany przez Antoine Laurent de Jussieu

Genera Plantarum 1789

Nie ma dla wolnego czowieka bardziej wartociowej

i satysfakcjonujcej pracy, ni kontemplacja

cudownych wytworw natury

i wychwalanie nieskoczonej mdroci i dobroci Boga

John Ray 1660

Linnaeus (1707-1778)

Twrca klasyfikacji istot ywych

Stworzenie jest chwa Bo

widzian poprzez dziea natury

jedynie przez czowieka

Niezmienno gatunkw jest warunkiem

porzdku natury

Systematyka

rozpoznanie Boego planu stworzenia

klasyfikacja sztuczna

oparta wycznie o niektre, nieliczne cechy

roliny budowa organw rozrodczych

Monoecia, Cryptogamia

V poziomw taksonomicznych:

gatunek rodzaj rzd gromada krlestwo

Nowe gatunki (rodzaje) mog powstawa samoistnie

na drodze hybrydyzacji lub aklimatyzacji

Natura = rzenia

Wojna wszystkich przeciw wszystkim

Nominalizm

Istniej jedynie osobniki. Wszystkie kategorie s

sztucznymi tworami czowieka.

Empiryzm

Liczy si tylko poznanie zmysowe.

Jakakolwiek klasyfikacja jest niepotrzebna.

J.B.M. Lamarck (1744-1829)

Filozofia zoologii 1809

doskonalenie przez dziedziczenie cech nabytych

samordztwo pierwotniakw

rozdzielenie Crustacea, Annelida, Arachnida,

Insecta oraz Mollusca, Tunicata

i Cirripedia

G. Cuvier (1769-1832)

Historia naturalna zwierzt 1799

Anatomia porwnawcza 1805

Krlestwo zwierzt 4 klasy

Vertebrata, Articulata, Mollusca, Radiata

teoria katastroficznych wymiera

Erazm Darwin

(1731-1802) Zoonomia or the Laws of Organic Life 1796

Karol Darwin

1809-1882

Alfred Russel Wallace (1823-1913)

On the Tendency of Varieties

to Depart Indefinitely from the Original Type

1858

Beagle na brzegu rzeki Santa Cruz w Patagonii

1831-1836 podr na okrcie Beagle

pierwsze obserwacje do teorii doboru naturalnego

- morskie skamieniaoci w wysokich Andach

- rozmieszczenie gatunkw na Wyspach Galapagos

1831-1836 podr na okrcie Beagle

relacja The Voyage of the Beagle 1860

1862 The various contrivances by which orchids are

fertilized by insects.

1867 On the movements and habits of climbing

plants.

1875 Insectivorous plants.

1876 The effects of cross- and self-fertilization in the

vegetable kingdom.

Prace botaniczne Karola Darwina

1877 The different forms of flowers on plants of the

same species.

1880 The power of movement in plants.

1881 The formation of vegetable mould, through

the action of worms, with observations on their

habits.

Prace botaniczne Karola Darwina

www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/

Wilhelm Hofmeister (1824-1877)

z zawodu wydawca muzyczny

odkry przemian pokole

u rolin - 1851

botanik samouk

profesor w Heidelbergu i Tybindze

Ernst Haeckel (1834-1919)

drzewo filogenetyczne rolin 1866

Matthias Schlieden (1804-1881)

najpierw adwokat, pniej botanik

twrca teorii komrkowej 1839 (+ T. Schwannem)

autor Basic Scientific Botany 1860

namwi Carla Zeissa do

komercyjnej produkcji

mikroskopw

uwzgldni teori Darwina

Alfred L. Wegener (1880-1930)

Appalachian Mts Scotish Highlands

warstwy St. Catarina warstwy Karroo

skamieniaoci tropikalnych rolin na Spitsbergenie

linie brzegowe Afryki i Ameryki Poudniowej

identyczne skamieniaoci ldowe po obu stronach

Atlantyku

Obserwacje geologiczne Wegenera

fot. Radek Jaskua

Skamieniae licie drzew ze Spitsbergenu

The Origin of Continents

and Oceans 1915

Teoria dryfu kontynentalnego

Wspczesna metoda naukowa

czyli

Kube Reflektor

i

Metoda Indukcyjna

uniwersalne prawa z pojedynczych obserwacji

=

prawdziwo prawa sprawdza si iloci

potwierdzajcych obserwacji

wiedza naukowa powiksza si przez

prost akumulacj obserwacji

Karl Popper

1902-1994

Twrca metody naukowej

Metoda

hipotetyczno dedukcyjna

obserwacja zawsze z punktu widzenia jakiej teorii

odwane przypuszczenie i powana prba odrzucenia

(hipoteza) (falsyfikacja)

gromadzenie wiedzy poprzez odrzucanie

faszywych hipotez

=

Metoda naukowa

Popper K.R. Logika odkrycia naukowego. PWN,

Warszawa 1977

Popper K.R. Conjectures and refutations: the growth of

scientific knowledge. Routledge & Kegan Paul 1963

Popper K. Wiedza obiektywna. Ewolucyjna teoria

epistemologiczna. PWN, Warszawa 1992

Kady intelektualista ponosi bardzo specyficzn

odpowiedzialno. Posiada przywilej i stosowno

studiowania. Winien wic swym blinim przedstawi

wyniki swych studiw w najprostszej, najklarowniejszej

i najbardziej zwizej formie. Najgorsze, co intelektualici

mog zrobi to pozowa na wielkich prorokw i epatowa

swoich blinich tajemniczymi filozofiami. Kto nie potrafi

mwi prosto i jasno, ten powinien milcze i pracowa nadal,

a bdzie mg tak uczyni.

Karl Popper

Magee B.

Popper.

Prszyski i Ska.

Warszawa 1998