Systematikk

Article on other languages:

• نظاميات
• Systematika_(biologie)
• Systematik_(biologi)
• Systematik_(Biologie)
• Συστηματική
• Systematics
• Sistemática
• Sistematiko
• سامانه‌شناس
• Systématique
• 계통분류학
• Sistematika
• Sistematica_(biologia)
• სისტემატიკა
• Sistemātika
• Systematik_(Biologie)
• Систематика
• Systematiek
• Biologisk_systematikk
• Sistemàtica
• Systematik_(Biologie)
• Systematyka_(biologia)
• Sistemática
• Биологическая_систематика
• Sistematika
• Systematika_(veda)
• Sistematika
• Систематика
• Systematik_(biologi)
• Систематика
• 系統分類學

	del.icio.us
	Digg
	Furl
	Reddit
	Rojo
	Add to OnlyWire

Systematikk er læren om det biologiske mangfoldet og dets ordning. Systematikkens hovedoppgave er å systematisere menneskets kunnskap om organismer, og å forenkle tilgangen til denne kunnskapen, ved å sette organismer i et system av hierarkiske grupper.

Begrepene klassifikasjon og spesielt taksonomi brukes ofte som synonymer for systematikk. De har imidlertid også mer begrensede betydninger (se under).

Systematisk metode

Hadde det bare eksistert et dusin ulike arter, hadde man neppe trengt systematikk. Men kunnskap om millioner av arter forutsetter at arter kan «settes i bås». Ellers mister man rett og slett oversikten. «Båsene» som brukes i den biologiske systematikken kalles for taxa eller helt enkelt grupper. Disse «båsene»/gruppene må være hierarkisk organisert, dvs. et system med «båser i båser», slik at hver art får en entydig plassering i systemet. Dette oppnås ved at man unngår grupper som delvis overlapper. Hver gruppe inkluderer en eller flere mindre grupper, og er selv være inkludert i en større gruppe.

Skrittene på veien til et biologisk system kan inneholde opptil seks ulike aktiviteter (ikke alle er påkrevd):

1. Innsamling

Det å samle inn materiale i felten er ofte det første skrittet. Opplysningstidens lærde bidro med sine plante- og dyresamlinger sterkt til den oversikten vi i dag har over plante- og dyreverdenen. Men tokter og innsamlingsarbeid hører den dag i dag til arbeidsoppgavene til en systematiker. Hvert funn dokumenteres med nøyaktig funnsted, dato og eventuelt andre relevante detaljer, som vær, vegetasjon, jordsmonn eller lignende.

2. Konservering

Innsamlet materiale må bevares for fremtidens forskere. Dette skjer i naturhistoriske samlinger som er tilknyttet museer. Materialet som ble samlet inn, blir på ulike måter konservert, dvs. gjort holdbar: Planter kan bli presset, dyr bli lagt på sprit eller formalin eller stoppet ut, osv. Slikt konservert materiale betegnes som typer eller typuseksemplarer. Hver nye art som blir beskrevet, blir f.eks. knyttet til ett spesifikt typuseksemplar. Typene danner grunnlaget for det videre systematiske arbeidet. De blir derfor også gjort tilgjengelig for andre vitenskapsfolk gjennom en form for fjernlån.

Museenes naturhistoriske samlinger er museenes egentlige skatter. Utstillingene i publikumsavdelingen viser til enhver tid kun et bittelite utvalg av typene som fins i museets magasiner.

3. Fylogenetikk

Fylogenetikkens oppgave er å rekonstruere organismenes slektskapsforhold («livets tre»). Dette er i dag en viktig del av systematikken, men det har ikke alltid vært slik.

For det første forutsetter en rekonstruksjon av organismenes stamtre at denne i det hele tatt fins. Det må med andre ord ha funnet sted og finne sted evolusjon. Den allmenne innsikten av at evolusjon finner sted, ble imidlertid ikke allment akseptert før på 1800-tallet (se evolusjonsteori). Systematikken som vitenskap er derimot mye eldre enn dette.

For det andre kan man godt bygge en systematikk på andre kriterier enn evolusjonær slektskap, selv om man ikke betviler evolusjon. Dette illustreres bl.a. av 1950-talles numeriske systematikk (se under).

Hovedgrunnen for å bruke evolusjonær slektskap er at systemet dermed automatisk blir hierarkisk. Men klarer seg med andre ord med ett eneste kriterium, nemlig slektskap. Alternativt måtte man ha funnet på et nytt kriterium på hvert trinn i systemet, som f.eks. i Linnés seksualsystem (se under). Dessuten blir organismer bedre sammenlignbare når de grupperes sammen med slektninger. Man ser f.eks. lettere om lignende egenskaper hos to arter virkelig er «identiske» (dvs. homologe), eller om de bare ligner tilsynelatende (dvs. er analoge).

Fylogenetikken er den eneste av de seks systematiske aktivitetene som er vitenskapelig i egentlig forstand. Det betyr ikke nødvendigvis at de andre er mindre viktige. Men fylogenetikken er den eneste delen av systematikken hvis resultater er overprøvbare. Se fylogenetikk for metodene som brukes i stamtrerekonstruksjonen.

4. Klassifikasjon

Klassifikasjonens oppgave er å sammenfatte organismer til grupper. Å sammenfatte enfrøbladede og tofrøbladede planter til dekkfrøede planter, eller å sammenfatte broøgler, krokodiller, skilpadder og skjellkrypdyr til krypdyr, er eksempler på klassifikasjon. Disse gruppene kan, men trenger ikke å gjenspeile slektskap. (Se gruppe for mer informasjon.)

Mange systematikere hopper over klassifikasjon i dag, fordi et system som utelukkende bygger på slektskap «definerer gruppene selv»: Kjenner man til stamtreet, trenger man ikke å definere grupper, fordi man allerede har oppdaget dem. Hver gren i stamtreet tilsvarer en gruppe. I grupper med usikkert stamtre er klassik klasifiasjon fortsatt framherskende.

5. Nomenklatur

Nomenklaturens oppgave er å gi vitenskapelige navn til gruppene. Dette trengs for å kunne kommunisere entydig med kollegaer, også på tvers av landegrenser.

6. Taksonomi

Taksonomiens oppgave er å dele ut kategorier til noen av gruppene. Kategorier er begrepene «klasse», «orden», «slekt» osv. Disse kan tildeles noen av gruppene. Man kan f.eks. velge å kalle enfrøbladede planter og krypdyr «klasser». (Se kategori for mer informasjon.)

I dag blir kategorier brukt i mindre og mindre grad. Dette fordi avgjørelsene om hvilken gruppe som skal få hvilken kategori, er fullstendig vilkårlige overenskomster. Dessuten inneholder ikke kategoriene noen informasjon. Det er f.eks. ikke noe trekk som enfrøbladede planter og krypdyr har til felles, som gjør at nettopp de må kalles «klasser» (heller enn f.eks. dekkfrøede planter og krokodiller).

Systematikkens historie

Systematikk har blitt bedrevet til alle tider. Man kan tenke seg at den første formen for systematikk delte organismene inn i grupper som «spiselige planter», «giftige planter», «helbredende planter», «spiselige dyr», «farlige dyr», «resterende livsformer». Dette har lite å gjøre med gruppene man opererer med i dagens systematikk, men er likefull resultatet av en systematiserende inndeling.

Tidlig systematikk

De tidligste vitenskapelige systemene av livsformer stammer fra den greske filosofen Aristoteles.

Det neste større fremskrittet i klassifiseringen ble gjort av sveitseren Conrad Gessner på 1500-tallet. Gessners arbeid var en viktig innsamling av data om liv kjent på den tiden.

Oppdagelsesreisene på 1600-tallet og senere førte til oppdagelsen av mange så langt ukjente arter. I den senere delen av 1600-tallet og begynnelsen av 1700-tallet innledet man et grundig studie av dyr, inkludert deres anatomi. Blant forskerne som bidro til fremskrittet i anatomien og dermed systematikken på denne tiden, var William Harvey, Robert Hooke, Marcello Malpighi og Jan Swammerdam.

John Ray var en engelsk naturforsker som publiserte viktige arbeider om planter, dyr og naturlig teologi. Hans klassifisering av planter i sin Historia Plantarum var et viktig steg mot moderne taksonomi. Ray forkastet oppdelingen av arter i henhold til forutfattete kriterier, og klassifierste i stedet planter ifølge likheter og forskjeller som kom fra observasjon.

Linnés taksonomi

Carl von Linné er den enkeltpersonen som har satt størst preg på dagens systematikk, og regnes gjerne som «systematikken far»:

• Han beskrev tusenvis av kjente og nye arter;
• mange av gruppene han klassifiserte disse artene i, er fremdeles i bruk;
• han grunnla den vitenskapelige nomenklaturen med blant annet todelte artsnavn, dvs. et slektsnavn og et såkalt artsepitet (binomial nomenklatur), som Homo sapiens for mennesket;
• og han innførte mange av de kategoriene som benyttes i taksonomien.

Linnés bidrag kan nesten ikke overvurderes. Imidlertid trodde ikke han på evolusjon. Linné mente at Gud skapte artene og «slektene», mens mennesket skaper de større gruppene. Det er m.a.o. opp til oss mennesker å klassifisere artene på den måten vi selv synes er mest formålstjenlig. Denne holdningen er ikke overraskende siden Linné levde 100 år før «evolusjonsteoriens far» Darwin.

I og med at det på Linnés tid ikke fantes noen teori om evolusjon, kunne ikke heller dette komme til uttrykk i systemet hans. I dag er man bedre tjent med et system som gjenspeiler evolusjonær slektskap. Ville man finne opp en slik systematikk i dag, ville den sannsynligvis verken ha inneholdt kunstige grupper (dvs. klassifikasjon) eller kategorier. Mange av Linnés grupper har vist seg å være kunstige, f.eks. fisker («Pisces»), makk («Vermes»), og de aller fleste gruppene i plantenes såkalte seksualsystem. Disse har blitt erstattet av naturlige grupper i tidens løp.

1800- og 1900-tallet

På 1800-tallet hadde biologene begynt å snakke om «beslektede arter». Man brukte imidlertid ordet «slektskap» først i metaforisk forstand. Dette endret seg med Charles Darwins evolusjonsteori, som innebar at «slektskap» kunne forstås i ordets beste mening. Utover dette hadde hans teori merkelig nok ingen umiddelbar effekt på systematikkens metode.

Så sent som i 1950 tok Willi Hennig til ordet for at systematikken skulle gjenspeile det evolusjonære slektskapet mellom artene. Det fulgte flere tiår med intense debatter, der tre ulike systematiske skoler var involvert:

• Ifølge Hennigs fylogenetiske systematikk (eller kladistikk) skal systemet kun bygge på slektskap mellom artene. System og stamtre vil altså være identiske fordi man utelater klassifikasjon (se over).
• Ifølge den numeriske systematikken (eller fenetikken) skal systemet bygge på likheter mellom artene, uavhengig av om disse likhetene skyldtes felles opphav eller ikke. System og stamtre vil altså ikke være sammenfallende fordi man utelater fylogenetikk (se over).
• Den «tradisjonelle» systematikken fra før Darwins tid ble omdøpt til evolusjonær systematikk og skal bygge på både slektskap og likheter mellom artene. Det vil si at både fylogenetikk og klassifikasjon blir gjennomført (se over). System og stamtre vil dermed ikke være sammenfallende.

Systematikk i dag

Kunnskapen om detaljene i livets utvikling er i dag dramatisk mye bedre enn bare for få tiår siden. Dermed kan man beregne og tegne mye mer detaljerte stamtrær enn tidligere. Dette gjør at biologer i økende grad etterspør stamtrær heller enn systemer (se også komparativ biologi). Fylogenetisk sytematikken har dermed blitt den rådende gren av systematikken. Tilsvarende har betydningen og bruk av klassifikasjon og kategorier avtatt som systematisk disiplin.

Selv om de fleste systematikere i dag hører til den fylogenetiske skolen, brukes klassiske evolusjonær systematikk og nomenklatur ofte i andre grener av biologien, paleontologien, populærvitenskapelige presentasjoner, inkludert lærebøker og leksika. Dette skyldes at mens fylogenetisk tilnerming lager sirlige stamtrær, lager nomenklaturen sirlige, lett oversiktlige lister. Dessverre innebærer dette at enkelte ord og utrykk brukes forskjellig i forskjellige sammenhenger, og man kan ikke stole på at grupper som nevnes i nomenklatur eller evolusjonær systematisk forstand faktisk er en naturlig, reelt eksisterende slektskapsgruppe.

Eksempler

Se de enkelte organismegrupper (f.eks. liv, dyr, leddyr, virveldyr, sopp osv.) for deres systematikk. Under illustreres systematikkens arbeidsmåte med to eksempler, krypdyr og dekkfrøede planter:

Krypdyr

Fylogenetikken (trinn 3) har avslørt de følgende slektskapsforholdene:

( ( skjellkrypdyr – broøgler ) – ( krokodiller – fugler ) ) – skilpadder

Det vil si: Skjellkrypdyr og broøgler er hverandres nærmeste slektninger. Det samme gjelder for krokodiller og fugler. Skilpaddene er minst beslektet med de resterende gruppene.

Klassifikasjonen (trinn 4) droppes av fylogenetiske systematikere, dvs. at de kun opererer med de gruppene fylogenetikken har avslørt:

• skjellkrypdyr + broøgler + krokodiller + fugler + skilpadder
  • skjellkrypdyr + broøgler + krokodiller + fugler
    • skjellkrypdyr + broøgler
      • skjellkrypdyr
      • broøgler
    • krokodiller + fugler
      • krokodiller
      • fugler
  • skilpadder

Evolusjonære systematikere sammenfatter imidlertid skjellkrypdyr, broøgler, krokodiller og skilpadder til en gruppe på grunnlag av de biologiske likhetene (skjelldekket hud, kaldblodige, eggleggende). Denne gruppen er imidlertid kunstig fordi den ekskluderer de fjærdekkede og varmblodige fuglene, som er krokodillenes nærmeste slektning. Resultatet blir:

• skjellkrypdyr + broøgler + krokodiller + skilpadder
  • skjellkrypdyr
  • broøgler
  • krokodiller
  • skilpadder
• fugler

Nomenklaturen (trinn 5) har gitt gruppene de følgende vitenskapelige navnene:

• «Reptilia» = skjellkrypdyr + broøgler + krokodiller + skilpadder
  • Sauropsida = skjellkrypdyr + broøgler + krokodiller + fugler + skilpadder
    • Diapsida = skjellkrypdyr + broøgler + krokodiller + fugler
      • Lepidosauria = skjellkrypdyr + broøgler
        • Squamata = skjellkrypdyr
          • Sphenodon = broøgler
      • Archosauria = krokodiller + fugler
        • Crocodylia = krokodiller
        • Aves = fugler
  • Chelonia = skilpadder

Taksonomien (trinn 6) deler ut kategorier til gruppene. Den tradisjonelle løsningen har vært å kalle skjellkrypdyr, broøgler, krokodiller og skilpadder for «ordener»; og krypdyr og fugler for «klasser». Denne løsningen gir en ryddig oversikt, men man mister detaljene i oppbyggingen av slekstreet. Ifølge den fylogenetiske systematikken kunne man kalle Sauropsida «megaklasse», Diapsida «hyperklasse», Archosauria «overklasse», krokodiller og fugler «klasser», osv. De fleste tilhengerne av fylogenetisk systematikk ville imidlertid ha droppet disse kategoriene helt. Å droppe kategorier betyr bare at man omtaler f.eks. krokodiller og fugler som «krokodiller» og «fugler» i stedet for å omtale dem som «ordenen krokodiller» og «klassen fugler».

Fylogenikken blir vanskelig når man inkorporerer fossile grupper eller grupper som ikke så lett lar seg klassifisere. Pattedyrliknende krypdyr - pattedyrenes stamfedre hører muligens med blant gruppene i dette eksemplet. Deres slektsskapsforhold til skilpaddene og de øvrige reptilene er per i dag ikke klarlagt. I fylogenikken utelater man gjerne de pattedyrliknende krypdyrene (som over), i klassisk evolusjonær systematikk regnes de som en gruppe av krypdyr (all den tid de også var skjelldekkede, kaldblodige og la egg).

Dekkfrøede planter

Fylogenetikken (trinn 3) har avslørt de følgende slektskapsforholdene:

Amborella trichopoda – ( nøkkerosefamilien – ( Austrobaileyales – ( egentlige tofrøbladede planter / enfrøbladede planter / magnoliaplanter / sandliljefamilien / hornblader ) ) )

Det vil si: Den enkelte arten Amborella trichopoda er søsterarten til alle de resterende dekkfrøede plantene. Nøkkerosefamilien er så søstergruppen til resten. Og innenfor denne resten er det Austrobaileyales som er søstergruppen til en slektskapsgruppe som består av egentlige tofrøbladede planter, enfrøbladede planter, magnoliaplanter, sandliljefamilien og hornblader. Slektskapsforholdene innenfor denne gruppen er fremdeles usikre.

Klassifikasjonen (trinn 4) droppes av fylogenetiske systematikere, dvs. at de kun opererer med de gruppene fylogenetikken har avslørt:

• Amborella trichopoda + nøkkerosefamilien + Austrobaileyales + egentlige tofrøbladede + enfrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader
  • Amborella trichopoda
  • nøkkerosefamilien + Austrobaileyales + egentlige tofrøbladede + enfrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader
    • nøkkerosefamilien
    • Austrobaileyales + egentlige tofrøbladede + enfrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader
      • Austrobaileyales
      • egentlige tofrøbladede + enfrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader

Evolusjonære systematikere sammenfatter imidlertid Amborella trichopoda, nøkkerosefamilien, Austrobaileyales, egentlige tofrøbladede, magnoliaplanter, sandliljefamilien og hornblader til en ny gruppe. Denne nye gruppen er kunstig fordi den ekskluderer de enfrøbladede plantene, selv om disse er nærmere beslektet med f.eks. hornblader enn hornblader er med nøkkeroser. Resultatet blir:

• Amborella trichopoda + nøkkerosefamilien + Austrobaileyales + egentlige tofrøbladede + enfrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader
  • enfrøbladede planter
  • Amborella trichopoda + nøkkerosefamilien + Austrobaileyales + egentlige tofrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader

Nomenklaturen (trinn 5) har gitt gruppene de følgende vitenskapelige navnene:

• Magnoliophytina = Amborella trichopoda + nøkkerosefamilien + Austrobaileyales + egentlige tofrøbladede + enfrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader
• Nymphaeaceae = nøkkerosefamilien
• Euangiospermae = egentlige tofrøbladede + enfrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader
• Eudicotyledoneae = Austrobaileyales + egentlige tofrøbladede + enfrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader
• «Magnoliopsida» = Amborella trichopoda + nøkkerosefamilien + Austrobaileyales + egentlige tofrøbladede + magnoliaplanter + sandliljefamilien + hornblader

Taksonomien (trinn 6) deler ut kategorier til gruppene. Den tradisjonelle løsningen har vært å kalle nøkkerosefamilien for en «familie», Austrobaileyales for en «orden», enfrøbladede for en «underklasse» osv. Dette er vanskelig å forene med den fylogenetiske systematikken. Hvis enfrøbladede skal være en «underklasse», måtte dette også gjelde for bl.a. sandlilje- og nøkkerose«familien»! De fleste tilhengerne av fylogenetisk systematikk ville derfor ha droppet disse kategoriene helt. Å droppe kategorier betyr bare at man omtaler f.eks. enfrøbladede som «enfrøbladede» i stedet for «underklassen enfrøbladede».

Lenker

• Society of Systematic Biologists (engelsk)
• The Systematics Association (engelsk)
• The Willi Hennig Society (engelsk)
• The tree of life – livets stamtre (engelsk)
• Phylocode – et forsøk på å erstatte Linnés system med et kladistisk sådant (engelsk)