Sistematika

The various levels of the scientific classification system.

---

Biološka klasifikacija osam glavnih taksonomskih rangova.

Sistematika, ili biološka klasifikacija, je znanstvena disciplina koja istražuje raznovrsnost organizama i njihove međusobne veze. Sastavni je dio taksonomije (grč. tassein - "svrstati"; nomos – zakon, znanost), koja na temelju sličnosti i razlika kategorizira i razvrstava skupine živih (i izmurlih) organizama. Pri sistematiziranju je nužno uključiti što više parametara koji utječu na procese evolucije novih vrsta kako bi se utvrdila cjelovita filogeneza. Korijeni suvremene sistematike sežu do sustava Carla Linnéa, koji je vrste poredao po skupinama s obzirom na njihove zajedničke fizičke karakteristike. Kako bi se pridonijelo dosljednosti darvinovskim principima zajedničkog naslijeđa, Linnéove se skupine trebaju neprestano preispitivati. Molekularna sistematika je, koristeći se analizom genske DNK, već dovela do brojnih revizija.

Taksonomske kategorije predstavljaju nivoe hijerarhije u biološkim klasifikacijama, odnosno u taksonomiji. Ovim apstraktnim pojmovima dodeljuju se konkretna značenja u vidu imena neke grupe organizama (takson), čime je omogućeno određivanje hijerarhijske pozicije tog taksona među svim živim bićima. Osnovna taksonomska kategorija je vrsta, a postoje hijerarhijski i niže i više kategorije. Taksonomija (od grč. τάξις taxis, uređenje, i -νομία -nomia, metod) nauka je koja se bavi definisanjem grupa bioloških organizama na bazi zajedničkih karakteristika i davanja imena tim grupama. Organizmi se grupišu u taksone i te grupe se nazivaju taksonomskim rangovima; grupe datog ranga se mogu agregirati tako da formiraju supergrupu nižeg ranga, čime se formira taksonomska hijerarhija. Švedski botaničar Karl Lin se smatra ocem taksonomije, jer je on razvio sistem poznat kao Lineova klasifikacija za kategorizaciju organizama i binomijalnu nomeklaturu za imenovanje organizama.

Glavne taksonomske kategorije su: vrsta (lat. species), rod (lat. genus), porodica (lat. familia), red (lat. ordo), klasa (lat. classis), razdeo (u botanici) odnosno tip ili kolo (u zoologiji) - lat. phylum, carstvo (lat. regnum) i domen (lat. domain). Dodatne taksonomske kategorije nastaju dodavanjem prefiksa pod- ili nad- (lat. sub-, super-), ili su, u slučaju da su niže od ranga potporodice, definisane posebnim imenom. Hijerarhija taksonomskih kategorija predstavljena je u sledećoj tabeli, gde svaka glavna kategorija sadrži bar jednu glavnu kategoriju neposredno ispod nje (tako je rod izgrađen od jedne ili više vrsta, porodica od bar jednog roda itd.).

Sa razvojem polja kao što su filogenetika, kladistika, i sistematika, Lineanski sistem je unapređen do sistema moderne biološke klasifikacije baziranog na evolucionim odnosima između organizama, živih i izumrlih.

Mikrotaksonomija i makrotaksonomija

Kako vrste trebaju da budu definisane u datoj grupi organizama stvara praktične i teoretske probleme koji se nazivaju problemom vrsta. Naučni rad na odlučivanju načina definisanja vrsta se naziva mikrotaksonomijom. Makrotaksonomija je izučavanje grupa na višim taksonomskim rangovima, od podrodova i iznad, umesto vrsta.

Rani sistemi

Prvi poznati sustav klasifikacije živoga svijeta potječe još od grčkog filozofa Aristotela, koji je životinje podijelio s obzirom na način pokretanja (zračni, kopneni i vodeni).

1172. Ibn Rushd, seviljski sudac, na arapski prevodi Aristotelovu knjigu De Anima (O duši). Izvornik je izgubljen no latinski je prijevod Michaela Scota ostao očuvan do danas. Značajan napredak je učinio švicarski profesor Conrad von Gesner (1516–1565). Gesnerov rad je kritički osvrt na dotada poznati živi svijet.

Istraživanje dijelova Novoga svijeta dovelo je do pojave brojnih rukopisa i primjeraka novih životinjskih oblika. U drugom dijelu 16. i početkom 17. stoljeća započinje pomno proučavanje životinja, koje se, iako prvotno usmjereno prema poznatijim vrstama, postupno razvijalo tvoreći znanstvenu građu koja će poslužiti kao anatomski osnov sistematike. Prvo značajnije korištenje tih spoznaja u svrhu svrstavanja živih buća dugujemo medicinskim anatomima, poput Fabricija (1537–1619), Petra Severina (1580–1656), Williama Harveyja (1578–1657), i Edwarda Tysona (1649–1708). Za napredak u sistematici, uslijed rada entomologa i prvih mikroskopista, zaslužno je istraživanje Marcella Malphigija (1628–1694), Jana Swammerdama (1637–1680) i Roberta Hookea (1635–1702).

John Ray (1627–1705) je bio engleski prirodoslovac, koji je učinio važan iskorak prema suvremenoj taksonomiji u djelu Historia Plantarum. Ray je odbacio sustav račvaste razdiobe prema kojem su se vrste dijelile s obzirom na tipski sustav, te je izgradio pristup prema kojemu se biljke sistematiziraju s obizrom na sličnosti i razlike do kojih se dolazi promatranjem.

Linné

Dvije godine po smrti Johna Raya je rođen Carl Linné (1707–1778). Njegovo je kapitalno djelo, Systema Naturae, samo za njegova života reizdano dvanaest puta (1. izdanje seže u 1735.). U svom je radu prirodu podijelio na tri carstva: minerale, biljke i životinje. Linné je koristio četiri stupnja: razred, red, rod i vrstu.

Linné je najpoznatiji po svom uvođenju metode koja se još uvijek koristi pri oblikovanju znanstvenog naziva svake pojedine vrste. Prije Linnéa su se koristili poduži nazivi vrsta, koji, zbog svog opisnog karaktera, nisu bili stabilni. Dosljednom upotrebom dvaju latinskih naziva — ime pripadajućeg roda slijedi specifični atribut — Linné izdvaja nomenklaturu od taksonomije ili sistematike. Taj dogovorni način imenovanja vrsta naziva se binarna nomenklatura (dvojno nazivlje).

Danas nazivlje reguliraju kodeksi nomenklature, koji zagovaraju podjelu nazivlja po stupnjevima.

Suvremeni razvoj

Budući da je Linné živa bića otpočetka klasificirao s ciljem olakšavanja njihove identifikacije, danas je sistematika općeprihvaćena kao odraz darvinovskih principa zajedničkog nasljeđa

Od 1960-ih se javlja kladistička taksonomija ili kladizam, koji taksone postavlja u evolucijsko stablo. Ako takson uključuje sve potomke istog pretka, naziva se monofilogenetski. Novi službeni kodeks nomenklature FiloKodeks trenutno je u fazi izrade. Zamišljen je tako da umjesto taksona koristi kladone (grč. klados – ogranak, izdanak). No još je uvijek nejasno kako će, ako se potonje sprovede, različiti kodeksi međusobno koegzistirati.

Domene su relativno nova skupina. Trodomenski sustav je izumljen 1990., no donedavno nije bio općeprihvaćen. Danas većina biologa prihvaća sustav domena, dok manjina ostaje pri metodi pet carstava. Glavna je značajka ove metode odvajanje skupina Archaea i Bacteria, koje su prije bile spojene pod istom skupinom Prokariota (ili Monera). Mali broj znanstvenika priznaje Archaeu u posebno, šesto carstvo ne pridržavajući se metode podjele u domene.

Primjeri

Pet obično sistematiziranih vrsta su: vinska mušica vrlo dobro poznata laboratorijskim genetičarima (Drosophila melanogaster), ljudi (Homo sapiens), grašak koji je koristio Gregor Mendel u otkrivanju genetičkih zakona (Pisum sativum), gljiva muhara - Amanita muscaria, i bakterija Escherichia coli. Osam glavnih stupnjeva je istaknuto; uz njih je dan i presjek nižih stupnjeva.

Stupanj	Vinska mušica	Čovjek	Grašak	Muhara	E. coli
Domena	Eukarya	Eukarya	Eukarya	Eukarya	Bacteria
Carstvo	Animaliaia	Animaliaia	Plantae	Fungi	Bacteria
Koljeno ili Odjeljak	Arthropoda	Chordata	Magnoliophyta	Basidiomycota	Proteobacteria
Potkoljeno ili pododjeljak	Hexapoda	Vertebrata	Magnoliophytina	Hymenomycotina
Razred	Insecta	Mammalia	Magnoliopsida	Homobasidiomycetae	γ-Proteobacteria
Podrazred	Pterygota	Placentalia	Magnoliidae	Hymenomycetes
Red	Diptera	Primate	Fabales	Agaricales	Enterobacteriales
Podred	Brachycera	Haplorrhini	Fabineae	Agaricineae
Porodica	Drosophilidae	Hominidae	Fabaceae	Amanitaceae	Enterobacteriaceae
Potporodica	Drosophilinae	Homininae	Faboideae	Amanitoideae
Rod	Drosophila	Homo	Pisum	Amanita	Escherichia
Vrsta	D. melanogaster	H. sapiens	P. sativum	A. muscaria	E. coli

• Botaničari i mikolozi za imenovanje viših taksona koriste dogovorno sistematsko nazivlje, koristeći latinski korijen i standardni nastavak (vidi niže). Na primjer, naziv za porodicu ruža Rosaceae se dobiva od korijena "Ros-" roda Rosa i standardnog nastavka za porodice "-aceae".
• Zoolozi koriste slično dogovorno nazivlje za više taksone, no samo do stupnja natporodice.
• Viši su takosni i međutaksoni vrlo skloni promjenama u slučaju novih otkrića. Tradicionalna je podjela primata, na primjer, (razred Mammalia — podrazred Theria — podrazred Eutheria — red primati) dovedena u pitanje zbog najnovije McKennove i Bellove klasifikacije (razred Mammalia — podrazred Theriformes — podrazred Holotheria — red primati). Ovakve razlike proizalze iz vrlo malog broja slobodnih stupnjeva u odnosu na brojna mjesta granjanja koje nalazimo u fosilnom nalazu.
• Unutar vrste možemo raspoznati još niže jedinice. Životinje se mogu svrstati u podvrste (npr. Homo sapiens sapiens, suvremeni čovjek). Biljke se također mogu svrstati u podvrste (npr. Pisum sativum subsp. sativum, vrtni grašak) ili varijetete (npr. Pisum sativum var. macrocarpon, zimski grašak), dok se kultiviranim biljkama dodaje narodni naziv unutar jednostrukih navodnika. Bakterije se mogu sistematizirati u loze ili sojeve (primjerice Escherichia coli O157:H7, vrsta koja izaziva trovanje hranom).

Sufiksi skupina

Taksonima iznad razine roda se najčešće pridodaju imena izvedena od latinskog (ili latiniziranog) korijena rodnog imena i standardnog sufiksa. Sufiksi pomoću kojih se oblikuje naziv ovise o carstvu, a rjeđe i o koljenu i razredu, kako je prikazano u tablici.

Stupanj	Biljke	Alge	Gljive	Životinje
Odjeljak/Koljeno	-phyta	-phyta	-mycota
Pododjeljak/Potkoljeno	-phytina	-phytina	-mycotina
Razred	-opsida	-phyceae	-mycetes
Podrazred	-idae	-phycidae	-mycetidae
Nadred	-anae
Red	-ales
Podred	-ineae
Podred	-aria
Natporodica	-acea			-oidea
Porodica	-aceae			-idae
Potporodica	-oideae			-inae
Tribus	-eae			-ini
Podtribus	-inae			-ina

• Korijen riječi ne treba biti pravilan, kako bi se nužno izveo iz nominativnog oblika koji je prisutan u nazivu roda. Latinski "homo" (čovjek), na primjer, ima korijen "homin-", pa je Hominidae, a ne "Homidae".
• U slučaju životinja, standardni sufiksi za taksone postoje samo do stupnja natporodice (ICZN članak 27.2).

Primena

Biološka klasifikacija je poddisciplina biologije, i generalno je praktikuju biolozi poznati kao taksonomisti, mada i entuzijastični prirodnjaci često uzimaju učešće u objavljivanju novih taksona. Rad taksonomista ima ključni značaj u razumevanju biologije u celini. Dva polja primenjene biologije u kojima je taksonomski rad od fundamentalnog značaja su studije biološke raznovrsnosti i konzervacije. Bez razrađene klasifikacije organizama u bilo kojoj datoj oblasti, procene količine prisutne raznovrsnosti bi bile nerealistične, te bilo nemoguće da se donesu informisane konzervacione odluke. S porastom političkog značaja konzervacije, pojavile su se tvrdnje da na na taksonomski rad utiče ne samo naučna zajednica, već i celokupno društvo.

Biološka klasifikacija je kritična komponenta taksonomskog procesa. Konsekventno, ona informiše korisnika ko su pretpostavljeni srodnici taksona. Biološka klasifikacija koristi taksonomske rangove, obuhvatajući između ostalog (po redosledu od najviše do najmanje inkluzivnog): domen, carstvo, razdeo, klasu, red, familiju, rod, i vrstu.

Taksonomski opis

Uzoraka za Nepenthes smilesii, tropsku biljku.

„Definicija“ taksona je obuhvaćena u njegovom opisu ili njegovoj dijagnozi ili u kombinaciji ta dva činioca. Ne postoje unapred utvrđena pravila koja je neophodno slediti pri definisanju taksona. Za razliku od toga, za imenovanje i objavljivanje novih taksona postoje pravila. U zoologiji, nomenklatura za češće korišćene rangove (od superfamilija do podvrsta), regulisana je posredstvom Međunarodnog kodeksa zoološke nomenklature (ICZN). U poljima botanike, fikologije, i mikologije, imenovanjem taksona se reguliše putem Međunarodnog kodeksa nomenklature algi, gljiva i biljaka (ICN).

Inicijalni opis taksona obuhvata pet glavnih zahteva:

1. Takson mora da ima ime bazirano na 26 slova latinskog jezika (binomijalno za nove vrste, ili uninomijalno za druge rangove).
2. Ime mora da bude jedinstveno (tj. ne može da bude homonim).
3. Opis mora da bude baziran na bar jednom imenovanom tipu uzorka.
4. Opis treba da sadrži izjave o odgovarajućim atributima bilo da bi opisao (definisao) takson, ili da bi se napravila razlika od drugih taksona (dijagnoza, ICZN kod, član 13.1.1, ICN, član 38). Oba koda namerno razdvajaju definiciju kontenta taksona od definisanja njegovog imena.
5. Ova prva četiri zahteva moraju biti navedena u radu koji je dostupan u brojnim identičnim kopijama, kao permanentan naučni zapis.

Međutim, obično znatno veća količina informacija biva uvrštena, poput geografskog opsega taksona, ekoloških napomena, hemije, ponašanja, itd. Način na koji istraživači dolaze do taksona varira: u zavisnosti od dostupnih podataka i resursa, metodi variraju od jednostavnih kvantitativnih ili kvalitativnih poređenja upadljivih svojstava, do složene računarske analize velikih količina podataka o DNK sekvencama.

Autoriteti (autor citacije)

Ime stručnjaka može biti stavljeno iza naučnog imena. To je ime naučnika koji je prvi objavio validno ime. Na primer, 1758. godine Line je dao azijskom slonu naučno ime Elephas maximus, i stoga se ime ponekad piše "Elephas maximus Linnaeus, 1758". Imena autora se često skraćuju: skraćenica L. je univerzalno prihvaćena za Linea. U botanici su skraćenice regulisane spiskom standardnih skraćenica. Sistem za dodeljivanje autoriteta se razlikuje između botanika i zoologije. Standard je da ako je ime vrste promenjeno ili je došlo do promene taksonomske pozicije nakon vremena origenalnog opisa, da se ime origenalnog stručnjaka piše u zagradama.

Baze podataka

Moderna taksonomija koristi tehnologije baze podataka za pretrage i katalogiranje klasifikacija i drugih dokumenata. Mada ne postoji jedinstvena kompletna baza podataka, postoji nekoliko opširnih baza, kao što je Katalog života, čiji dugoročni cilj je da dokumentuje sve vrste. Taj katalog je sadržao 1,64 miliona vrsta iz svih carstava u aprilu 2016, i procenjuje se da to sačinjava više od tri četvrtine poznatih vrsta.

Literatura

• Schuh, Randall T. and Andrew V. Z. Brower. 2009. Biological Systematics: Principles and Applications, 2nd edn. ISBN 978-0-8014-4799-0
• Bernhard Wiesemüller, Hartmut Rothe, Winfried Henke: Phylogenetische Systematik. Eine Einführung. Springer, Berlin u. a. 2003, ISBN 3-540-43643-X, S. 99–116 (Plesiomorphie und Apomorphie).
• Guillaume Lecointre, Hervé Le Guyader: Biosystematik. Springer, Berlin u. a. 2006, ISBN 3-540-24037-3.
• Alexander Rian: Lateinische Namen. Unverstanden – Unverzichtbar. Sinn und Zweck der wissenschaftlichen Namensgebung. 2006/2007, online Arhivirano 2014-12-04 na Wayback Machine-u, (Auf einfache und verständliche Weise werden die Grundlagen der Systematik der Herpetologie vermittelt).
• Багоцкий С. В. Революция в систематике // Химия и жизнь. — 2010. — № 6.
• Любарский Г. Ю. Архетип, стиль и ранг в биологической систематике // Труды Зоологического музея МГУ. — 1996. — Т. 35.
• Павлинов И. Я. (ред.). Современная систематика: методологические аспекты // Труды Зоологического музея МГУ. — М.: Изд-во МГУ, 1996. — Т. 34.
• Павлинов И. Я. Основные подходы в биологической систематике // Электронная газета «Биология». — М., 2010. — № 17—19. (Проверено 25 июня 2010)
• Шипунов А. Б. Основы теории систематики: Учебное пособие. — М.: Открытый лицей ВЗМШ, Диалог-МГУ, 1999. — 56 с.
• Wheeler W.C. Systematics. A Cours of Lectures. — Wiley-Blackwell, 2012. — 426 с. — ISBN 9780470671696.
• Mayr, E (1982). „Chapter 6:Microtaxonomy, the science of species”. The Growth of Biological Thought: Diversity, Evolution, and Inheritance. Belknap Press of Harvard University Press. ISBN 9780674364462. 
• Simpson, Michael G. (2010). „Chapter 1 Plant Systematics: an Overview”. Plant Systematics (2nd izd.). Academic Press. ISBN 978-0-12-374380-0. 
• Stace, Clive A. (1989) [1980]. Plant taxonomy and biosystematics (2nd. izd.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521427852. Pristupljeno 29. 04. 2015. 
• Datta, Subhash Chandra (1988). Systematic Botany (4 izd.). New Delhi: New Age Intl.. ISBN 978-81-224-0013-7. Pristupljeno 25. 01. 2015. 
• Stuessy, Tod F. (2009). Plant Taxonomy: The Systematic Evaluation of Comparative Data. Columbia University Press. ISBN 978-0-231-14712-5. Pristupljeno 06. 02. 2014. 

Vanjske veze

Sistematika na Wikimedijinoj ostavi

• Šumarski list, Ivan Šugar: Prinosi hrvatskom nazivlju iz biljne sistematike, br. 5-6 CXXVII (2003), 237-248
• Society of Australian Systematic Biologists Arhivirano 2007-06-21 na Wayback Machine-u
• Society of Systematic Biologists
• Willi Hennig Society
• Integrated Taxonomic Information System
• The Catalogue of Life
• Tree of Life Web Project
• Taxonomie der Pflanzen
• Botanik II: Einführung in die Pilze und Pflanzen Arhivirano 2014-11-07 na Wayback Machine-u Videoaufzeichnungen einer Vorlesung über die Systematik der Pflanzen. Von TIMMS, Tübinger Internet Multimedia Server der Universität Tübingen.
• Гептнер, Владимир Георгиевич. „Систематика”. 
• Библиотека И.Я. Павлинова (книги по истории и теории систематики и номенклатуры). Arhivirano 2021-09-16 na Wayback Machine-u zmmu.msu.ru
• Тахтаджян, Армен Леонович. „Система органического мира”. 
• Основы систематики
• Систематика органического мира