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昆虫分类的主要方法

时间:2022-02-16 百科知识 版权反馈
【摘要】:昆虫分类学的一个重要内容,就是研究昆虫类群之间的系统发育关系。其中影响最大的是进化分类学派、支序分类学派和表征分类学派。进化分类建立分类系统时考虑所有的特征,但更强调某些主要特征。例如,昆虫的翅脉和外生殖器。然而,分类中所用特征的选择是主观的,这困扰着分类学家。所有这些,再加上支序分类学方法的准确、实用、直观等优点,使得过去几十年进化分类学派已经极大地衰落了;而支序分类学崛起成为主导的学派。
昆虫分类的主要方法_医学昆虫学

昆虫分类学的一个重要内容,就是研究昆虫类群之间的系统发育关系。但确定系统发育在实践中是很困难的,因为其共同祖先早已绝灭,而且化石记录也不完全,所以昆虫之间的亲缘关系只能通过一定的方法来推断。由于所用思想方法的不同,产生了不同的学派。其中影响最大的是进化分类学派、支序分类学派和表征分类学派。下面仅简述其主要思想。

(一)进化分类学

进化分类学(evolutionary systematics)是基于分支和趋异的结合,代表人物是E.Mayr和Simpson GG等。它既考虑后代的分支,又考虑后代的发展,承认进化分类学实际上是支序分类方法和表征分类学方法的结合。它的基本目标是建立既代表生物的总体进化关系,又能使分类单元内生物的相似性最大的分类。它推断支序图的方式经常与支序分类方法十分相同。主要区别是对多分支较宽容,当没有足够的数据来得出可靠的支序图时,允许使用其他根据来推断系统发育。进化分类学家与支序分类学家最大差别是,它产生的分类单元可能是单系的,也可能是并系的,但不能是复系的。

单系(monophyletic)是由一个共同祖先及其所有后裔组成的类群。

并系(paraphyletic)是具有一个共同祖先,但不包括所有后裔的类群。即并系群包含一个共同祖先的部分(而非全部)后代。

复系(polyphyletic)不包含所有分类单元共有的祖先的类群。是趋同相似性。

进化分类建立分类系统时考虑所有的特征,但更强调某些主要特征。例如,昆虫的翅脉和外生殖器。其原因是这些特征被证明比其他特征在定义自然类群时更可靠。有些特征更普遍、稳定和保守,因此更可能表示反映过去重要进化事件的衍征。

然而,分类中所用特征的选择是主观的,这困扰着分类学家。进化分类学有许多缺陷。例如,使用几个非常不同的标准(系统发育、趋异、适应水平)来定义具体的分类单元,以及在并系方法中固有的不一致。所有这些,再加上支序分类学方法的准确、实用、直观等优点,使得过去几十年进化分类学派已经极大地衰落了;而支序分类学崛起成为主导的学派。

(二)支序分类学

支序分类学(cladistics)也称为系统发育系统学(phylogenetic systematics),是根据共同祖先,性在于进化树的分支的一种生物分类方法。它严格基于确定生物祖先的分支点,根据其近裔共性(synapomorphies),而忽略从祖先遗传下来的祖征(plesiomorphies),有共同祖先的生物被归入称为分支(clades)的分类群。和进化、系统学一样,分支学是基于生物进化历史,把生物分成有意义的类群和亚群的一种分类方法。它是由Hennig W于1955年提出的,但直到20世纪80年代才真正被接受。

支序分类学试图根据分支事件(即物种分化)来推演系统发育关系。生物共有的形态学、胚胎学、行为学生理学生物化学、遗传学、染色体学衍征越多,它们越可能是来源于共同的祖先。

分支可用支序图(cladoSram)来代表。支序图是描绘物种从共同祖先分支的分支图。它们表现共有特征的分布和起源

支序分类学基于3个原则:①生物类群都是从一个共同的祖先演化而来的;②在每一个节点(种群的分支),有2个后裔分支线;③进化导致特征随时间而改变。

(三)表征分类学

表征分类学(phenetics)也叫数值分类学(numerical taxonomy),由Sokal RR和PeterSneath HA于1963年所创立。表征分类学是根据生物整体相似性来归类,所有特征都不加权,严格进行数理分析;分类不需要反映进化,因为独立演化出相似性的分类单元将被归在一起,即使它们无关。

表征分类学通过分析大量的、同等权重的、不相关的特征来努力表达生物间的自然关系。由于特征数量巨大,表征分类学强烈依赖计算机和统计学方法。所选取的特征数量通常是100~200,这样来保持取样误差较小。实际上是采集尽可能多的特征。最好是特征分布于各种不同的体段、组织、机体水平。表征分类学家提倡同等权重来避免分类学家故意选择(主观)“认为是”重要的特征的缺陷。但同等权重就是加权,即所有的特征都有相同的权重。还有,通过选择特征(和摈弃其他特征),人们的分析将总是有偏差。表征分类学试图只使用生物经初步研究后选择的不相关特征,寻找单元特征,即那些不能再细分的特征。

表征分类学不做关于系统发育的假设,不做关于祖先的暗示,不做类群进化的陈述。但是,进化的考虑确实进入了表征分析。人们必定比较同源特征。

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