生物分类学：从两界到六界的历史演变

生物分类学：从两界到六界的历史演变

生物分类学是生物学的重要分支，它帮助我们理解生物多样性的奥秘。从最初的两界系统到现代的六界系统，生物分类学经历了漫长的发展历程。本文将带你了解生物分类学的基本概念、历史演变以及现代分类系统的最新进展。

生物分类系统的演变

两界系统

瑞典生物学家林奈（1707～1778）注意到周围的生物可以分为两大类：固着不动且自养的植物，以及自由行动且异养的动物。因此，他将整个生物界分为植物界和动物界两大类，即所谓的两界分类系统。这个系统将细菌类、藻类和真菌类归入植物界，将原生动物类归入动物界。该系统自问世以来，一直沿用到20世纪50年代。

瑞典植物学家林奈

三界系统

随着科学的发展，人们逐渐发现两界系统存在不少问题，特别是对于那些兼具动植物特征的中间类型生物难以分类。19世纪60年代，人们建议成立一个由低等生物组成的第三界，取名为原生生物界，包括细菌、藻类、真菌和原生动物。这个三界系统解决了动植物界限难分的问题，但直到20世纪50年代才开始流行。

四界系统

1959年，魏泰克（R·H·Whittaker）提出了四界分类系统，将生物分为原生生物界、真菌界、植物界和动物界。这个系统考虑到了真菌与植物和动物在结构、营养方式和消化方式上的明显差异。

五界系统

1969年，美国生物学家魏泰克（R.H.Whittaker,1924—1980）提出了五界分类系统，将生物界分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。其中，原生生物界包括一切真核的单细胞生物和没有典型细胞分化的多细胞生物。

五界系统按复杂性增加的三个层次排列生命：原核的单细胞（原核生物界）；真核的单细胞（原生生物界）；真核的多细胞（植物界、真菌界和动物界）。随着生物层次的上升，生物变得愈加多样化，因为生物结构和功能复杂性的增加，变异的机会增多。多细胞生命的三个界代表了一种生态的和形态的分类。植物（生产）、真菌（还原）和动物（消费）代表了我们这个世界上三种主要生存方式。

两总界五界系统

中国学者陈世骧等认为，五界分类系统把原生生物界列为一个中间阶段，削弱了原核与真核两个基本阶段的对比性；在原核生物界和原生生物界内，也没有考虑生态关系。为此，去掉原生生物界而成为两总界五界分类系统：原核总界（分为细菌界和蓝藻界）和真核总界（分为植物界、真菌界和动物界）；原来属于原生生物界的生物，依情况分属到植物界、真菌界和动物界。

六界系统

随着分子生物学技术的进步，人们发现在五界分类系统中，原核界的细菌在形态上尽管很相似，但根据分子水平上的差异可明显分成两大类：古细菌和真细菌。因此，沃斯（C·R·Woese）认为，应把原核生物界分类两界：古细菌界和真细菌界。古细菌界的细菌主要生活在一些极端环境中，如沼泽地底层（甲烷细菌）、热泉（如布氏火盘菌，最适生长温度达105℃）等。真细菌界的细菌为常见类型，有共生的，如遗传研究的重要细菌大肠杆菌；有寄生和致病的，如沙门氏菌和葡萄球菌。真细菌界还包括蓝绿藻。

关于六界间的生物在进化上的关系，沃斯根据它们在分子水平上的差异认为，所有生物有3种最基本的类型：古细菌、真细菌和最简单的真核生物。由于它们彼此间在分子水平上的差异大小近于相等，所以它们可能或多或少直接起源于地球上的原始生命，即原始生命在自然选择过程中，或迟或早地出现了这3种类型的独立进化途径。

开始，可能古细菌在地球上占优势，因为它们的代谢很好地适应了原始地球条件（富有二氧化碳，缺氧、高温）。往后，当氧成为大气的主要成分和地球温度逐渐变冷时，适合于需氧和较低温度的真细菌又可能占优势。关于真核细胞的起源一直是个谜。根据分析，真核生物叶绿体的DNA和蓝绿藻的DNA极为相似，而有些真核细胞的基因又与古细菌的极为相似，所以最简单的真核生物可能有复杂的起源，即原始生命、古细菌和真细菌都可能参与了这一过程，再后，最简单的真核生物，在长期的自然选择过程中又进化成四界：原生生物界、植物界、真菌界和动物界。

病毒是结构上极为简单的非细胞生物。病毒是生物，是因它具有生命的某些特征，如借助于宿主细胞可以进行繁殖，以产生更多的病毒。但其简单的结构，到底是原始地球上的最初生命形式，还是原核界生物退化的产物，现尚无定论，从而也还不能确定其分类地位。

生物分类的基本内容

总分类

分类系统是阶元系统，通常包括七个主要级别：种、属、科、目、纲、门、界。随着研究的进展，分类层次不断增加，单元上下可以附加次生单元，如总纲（超纲）、亚纲、次纲、总目（超目）、亚目、次目、总科（超科）、亚科等等。此外，还可增设新的单元，如股、群、族、组等等，其中最常设的是族，介于亚科和属之间。

列入阶元系统中的各级单元都有一个科学名称。分类工作的基本程序就是把研究对象归入一定的系统和级别，成为物类单元。所以分类和命名是分不开的。

学名命名

种和属的学名后常附命名人姓氏，以标明来源，便于查找文献。变种学名亦采取三名制，分类名称要求稳定，一个属或种（包括种下单元）只能有一个学名。一个学名只能用于一个对象（或种），如果有两个或多个对象者，便是“异物同名”，必须于其中核定最早的命名对象，而其他的同名对象则另取新名。这叫做“优先律”，动物和植物分类学界各自制定了《命名法规》，所以在动物界和植物界间不存在异物同名问题。“优先律”是稳定学名的重要措施。优先律的起始日期，动物是1758年，植物是1820年，细菌则起始于1980年1月1日。

鉴定学名是取得物种有关资料的手段，即使是前所未知的新种类，只要鉴定出其分类隶属，亦可预见其一定特征。分类系统是检索系统，也是信息存取系统。许多分类著作，如基于区系调查的动植物志，记述某一国家或地区的动植物种类情况，作为基本资料，都是为鉴定、查考服务的。

物种指一个动物或植物群，其所有成员在形态上极为相似，以至可以认为他们是一些变异很小的相同的有机体，它们中的各个成员间可以正常交配并繁育出有生殖能力的后代，物种是生物分类的基本单元，也是生物繁殖的基本单元。

物种概念反映时代思潮。在林奈时代，人们相信物种是不变的，同种个体符合于同一“模式”。模式概念渊源于古希腊哲学的古老的概念，应用到整个分类系统，概念假定所有阶元系统中的各级物类单元，都各自符合于一个模式。

物种的变与不变曾经是进化论和特创论的斗争焦点，是势不两立的观点。但是，分类学的事实说明，每一物种各有自己的特征，没有两个物种完全相同；而每个物种又保持一系列祖传的特征，据之可以决定其界、门、纲目、科、属的分类地位，并反映其进化历史。

分类工作的基本内容是区分物种和归合物种，前者是种级和种下分类，后者是种上分类。种群概念提高了种级分类水平，改进了种下分类，其要点是以亚种代替变种。亚种一般是指地理亚种，是种群的地理分化，具有一定的区别特征和分布范围。亚种分类反映物种分化突出了物种的空间概念。

变种这一术语过去用得很杂，有的指个体变异，有的指群体类型，意义很不明确，在动物分类中已废除不用。在植物分类中，一般用以区分居群内部的不连续变体。生态型是生活在一定生境而具有一定生态特征的种内类型，常用于植物分类。人工选育的动植物种下单元称为品种。

由于种内、种间变异错综复杂，分类学者对种的划分有时分歧很大。根据外部形态的异同程度作为划分物种依据而划分的称为形态种，由于对各种形态特征的重要性认识不一，使划分的种因人而异，尤其是分类学者对某些特征的“加权”常使它们比其他特征更具重要性，而造成主观偏见。

一个物种或物类，以至整个植物界和动物界，都有自己的历史。研究系统发育就是探索种类之间历史渊源，以阐明亲缘关系，为分类提供理论依据。尽管在分类学派中有综合（进化）分类学、分支系统学和数值分类学三大流派，但在其基本原理上都有许多共同之处，不过各自强调不同的方面而已。

特征对比是分类的基该方法。所谓对比是异同的对比：“异”是区分种类的根据，“同”是合并种类的根据。分析分类特征，首先要考虑反映共同起源的共同特征。但有同源和非同源的不同。例如鸟类的翼和兽类的前肢是同源器管，可以追溯到共同的祖先，是“同源特征”。恒温在鸟兽是各别起源，并非来自共同祖先，是“非同源特征”。系统分类采用同源特征，不取非同源性状。

林奈把生物分为两大类群：固着的植物和行动的动物。

最初的问题产生于中间类型，如眼虫综合了动植物两界的双重特征，既有叶绿体而营光合作用，又能行动而摄取食物。植物学者把它们列为藻类，称为裸藻；动物学者把它们列为原生动物，称为眼虫。中间类型是进化的证据，却成为分类的难题。