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物種分類

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物種分類（英文：taxonomy）係生物學用嚟對生物物種分類嘅方法。現代物種分類法係參考林奈將物種共有生理特徵分類，再參考查理斯·達爾文關於共同祖先嘅原則改進。近年來，分子系統發生學應用生物資訊學方法分析基因組DNA，大幅改動好多原有嘅分類。

基本分類
拉丁文 英文 粵文
regio domain 域
regnum kingdom 界
phylum (動物) divisio (植物) phylum (動物) division (植物) 門
classis class 綱
ordo order 目
familia family 科
genus genus 屬
species species 種

概論

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想像有一個同種嘅生物族群，佢哋因為地質活動或者遷徙等原因，分開做兩個互相唔多點接觸嘅族群，兩個族群會各自噉喺自己嘅新環境當中進化，而進化到咁上下，兩個族群嘅差異可能會變到好大，大到冇能力互相配種－原本同屬同一個物種嘅族群變咗做兩個唔同嘅物種。呢個過程喺進化論上就係所謂嘅物種形成（speciation）[1]。

地球史上係噉有物種形成發生，令地球有豐富嘅生物多樣性（biodiversity），亦都令到物種之間喺遺傳上有好似樹狀圖噉嘅關係：舉個例說明，同一個蝴蝶品種內部有個體差異，但同一個蝴蝶品種嘅個體彼此之間喺遺傳上夠似，所以同一個品種嘅蝴蝶公同蝴蝶乸交配能夠生產有生殖能力嘅下一代；相比之下，是但搵一隻蝴蝶同是但搵一隻飛蛾，佢哋之間嘅遺傳差異實會大過同一個蝴蝶品種嘅個體之間嘅差異，大到一隻蝴蝶一隻飛蛾（就算佢哋係一公一乸）交配都唔會生到乜嘢下一代；同時，蝴蝶同飛蛾之間嘅差異細過蝴蝶同人類之間嘅，噉表示喺進化史上，人類同蝴蝶嘅共同祖先久遠過蝴蝶同飛蛾嘅共同祖先[2]。

數學化啲噉睇嘅話，每個物種係一個聚類（cluster；可以睇埋聚類分析）。是但搵兩隻生物，佢哋嘅遺傳組成分別係   同  （可以用兩個向量表示），再想像以下情況：

  • 如果  ，當中   係某啲特定數值（即係兩隻之間嘅遺傳差異有返咁上下細），兩者就會有能力配種（假設兩者係一公一乸，或者呢種生物係公乸同體）生出有生殖能力嘅後代；
  • 如果   嘅值有返咁上下大，兩者可能會生得到後代，但生到嘅後代會缺乏生殖能力，例子可以睇獅虎（Liger；獅子同老虎嘅混種，獅虎好多時冇生殖能力[3]）；
  • 而如果   數值好大，兩隻生物配種唔會生到任何後代[4]。

一個物種就係一個聚群－同一個物種嘅個體彼此之間差異細到能夠配種，但是但搵其中一隻，嗰隻同聚群外嘅個體之間嘅差異大到唔能夠配種。靠住呢個基本諗法，再加埋物種之間嘅遺傳差異同化石等嘅資訊，生物分類學家能夠將生物分類[2]。

舉個例說明，鯨目（Cetacea）有以下呢啲科同屬：

目：鯨目
亞目：齒鯨亞目
超科：海豚超科
科：海洋海豚科
屬：駝背海豚屬
種：中華白海豚
種：印度駝背豚
種：大西洋印度駝背豚
屬：樽鼻海豚屬
種：樽鼻海豚
種：太平洋樽鼻海豚
屬：殺人鯨屬
種：殺人鯨
 
各種動物

呢個分類源自對各種鯨目動物嘅遺傳因子嘅分析以及化石證據。個分類表示，樽鼻海豚同太平洋樽鼻海豚有個共同祖先（一個好耐之前存在過嘅原始樽鼻海豚屬物種），樽鼻海豚亦都同殺人鯨有一個共同祖先（海洋海豚科原始物種），而後者久遠過前者[2]。

而人類按照生物分類喺生命之樹（tree of life）嘅位置如下[5][6]：

域：古菌（Archaea）
域：細菌（Bacteria）
包括大腸桿菌（E. coli）等嘅多種細菌
域：真核生物（Eukaryote）
...
界：真菌（Fungi）
界：植物（Plantae）
界：動物（Animalia）
...
門：軟體動物（Mollusca）
門：節肢動物（Arthropoda）
...
綱：昆蟲綱（Insecta）
門：脊索動物（Chordate）
...
綱：哺乳綱（Mammalia）
...
目：食肉目（Carnivora）
...
科：犬科（Canidae）
...
屬：犬屬（Canis）
...
種：狼（Canis lupus）
目：靈長目（Primate）
科：人科（Hominidae）
...
屬：人屬（Homo）
...
種：人類（Homo Sapien）

一樣嘢要有齊生命定義嗰幾種要素，先會俾人用生物分類法分類。即係話好似病毒（virus）同朊毒體（prion）呢啲嘢唔會俾學界包含喺呢個分類系統之下[7][8]。例如係病毒噉，佢哋喺生勾勾嘅細胞體內嗰陣曉好似有生命嘅嘢噉郁同繁殖，但如果一粒病毒唔喺生勾勾嘅生物體內，佢就會變到唔識做呢啲嘢，好似死物噉，所以一般都唔會俾科學家當做生物[9][10]。

學名

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内文：學名

為咗方便世界各地講唔同語言嘅生物學家溝通，生物學界有咗所謂嘅學名（scientific names）：每一個生物物種都會有一個學名，一個學名通常會由兩個用羅馬字母寫嘅字組成，例如係人類噉，人類嘅學名係「Homo sapien」；通常一個學名嘅第一個字會反映咗嗰種物種所屬嘅屬，而第二個字指個種。呢兩個字未必一定係源自拉丁文，例如係喺四川嗰頭發現嘅恐龍屬華陽龍噉，佢個學名係「Huayangosaurus」，當中「Huayang」係「華陽」－四川嘅別名－呢兩個漢字喺普通話入面嘅讀音。學名全球共通，唔會因地區而異[11][12]。

有一啲物種因為地區唔同或者突變而有亞種（subspecies），為咗分得清楚啲，廿一世紀嘅科學界又多咗一套叫三名法（trinomial nomenclature）嘅學名[13][14]：呢啲學名只係得有亞種嘅生物先至有，顧名思義有三個字，例如有啲人會叫喺香港嘅中華白海豚做 Sousa chinensis chinensis，印尼嘅中華白海豚做 Sousa chinensis plumbea。不過呢套做法到咗廿一世紀初都仲未受全世界認可[15][16]。

應用

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生物分類學係生物學嘅分支學科，通常由生物學家即所謂「分類學家」負責研究，不過熱心嘅博物學家都經常參與發表新物種分類。[17]

由於分類學嘅目的係描述同組織生命，分類學家嘅工作對研究生物多樣性同相關嘅保育生物學都好重要。[18][19]

生物分類

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内文：分類等級

生物分類係分類過程中最重要嘅組成部分。佢可以令使用者明白到某個分類單位同其他物種嘅關係。生物分類用咗好多分類等級，由大到細包括：域、界、門、綱、目、科、屬、種同株系。[20][註 1]

分類描述

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睇埋：物種描述
 
Nepenthes smilesii嘅模式標本，一種熱帶豬籠草

一個分類單位嘅「定義」可以用描述或診斷嚟表達，或者兩者都用。雖然冇一套固定嘅規則去定義分類單位，但係新分類單位嘅命名同發表都要遵守一啲規則。喺動物學方面，比較常見嘅分類等級（由總科到亞種）嘅命名係由《國際動物命名法規》（ICZN規則）監管。[21]喺藻類學、真菌學同植物學領域，分類單位嘅命名係由《藻類、真菌同植物國際命名法規》（ICN）監管。[22]

一個分類單位嘅首次描述需要符合五個主要要求：[23]

  1. 分類單位要用拉丁字母廿六個字母嚟命名（新物種用二名法，其他等級用單名）。
  2. 個名要係獨特嘅（即唔可以係同物異名）。
  3. 描述要基於最少一個命名用模式標本。
  4. 要包含適當嘅特徵陳述嚟描述（定義）呢個分類單位或者將佢同其他分類單位區分開（診斷，《ICZN規則》第13.1.1條，《ICN》第38條，可以係基於形態或者唔係[24]）。兩個規則都刻意將分類單位嘅內容（佢嘅範圍）同佢個名嘅定義分開。
  5. 以上四個要求必須喺可以取得多份相同副本嘅出版物度發表，作為永久性嘅科學紀錄。

不過，通常都會包含更多資訊，好似地理分佈範圍、生態筆記、化學特性、行為等。研究人員點樣得出佢哋嘅分類單位都唔同：視乎可用嘅數據同資源，方法由簡單嘅突出特徵嘅定量或定性比較，到大量DNA序列數據嘅複雜電腦分析都有。[25]

作者引證

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内文：作者引證（植物學）同作者引證（動物學）

一個「命名人」可以放喺學名後面。[26]命名人係第一次有效發表呢個名嘅科學家名。[26]例如，1758年，林奈俾咗亞洲象一個學名叫做Elephas maximus，所以有時呢個名會寫成「Elephas maximus Linnaeus, 1758」。[27]作者名經常會縮寫：林奈（Linnaeus）通常縮寫做「L.」。喺植物學方面，實際上仲有一份受監管嘅標準縮寫表（睇植物學家作者縮寫列表）。[28]植物學同動物學嘅命名人系統有啲細微嘅分別。[29]不過，如果一個物種嘅屬自從最初描述之後有改變過，原本命名人嘅名就要放喺括號入面，呢個係標準做法。[30]

表型分類學

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演化支同表型（基於特徵）概念嘅比較
内文：表型分類法

喺表型分類學（又叫分類計量學或者數值分類學）入面，生物體係基於整體相似性嚟分類，唔理佢哋嘅演化史或者進化關係。呢種方法會計算分類群之間嘅超幾何「距離」。表型分類法喺現代已經比較少用，主要被支序分析取代，因為表型法分唔清共享祖徵（即plesiomorphic）同共享衍徵（即apomorphic）。[31] 不過，某啲表型方法（例如鄰接法）仍然有人用，因為當進階方法（例如貝葉斯推論）運算成本太高時，呢啲方法可以快速估算關係。[32]

數據庫

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内文：分類數據庫

現代分類學利用數據庫技術嚟搜尋同編目分類同佢哋嘅文獻。[33] 雖然冇一個統一嘅數據庫，但係有綜合性數據庫例如《生命物種名錄》，嘗試列出所有已記錄嘅物種。[34] 截至2016年4月，呢個名錄涵蓋咗164萬個物種，聲稱覆蓋現代科學已知物種嘅四分之三以上。[35]

睇埋

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參考資料

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  1. ↑ Neill, Campbell (1996). Biology; Fourth edition. The Benjamin/Cummings Publishing Company. p. G-21 (Glossary).
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 Douglas, Futuyma (1998). Evolutionary Biology; Third edition. Sinauer Associates. p. 88.
  3. ↑ Wood, G. L. (1983). The Guinness Book of Animal Facts and Feats. Sterling Publishing.
  4. ↑ Leuschner, D. (1991). A mathematical model for classification and identification. Journal of classification, 8(1), 99-113.
  5. ↑ Margulis, Lynn; Schwartz, KV (1997). Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth (3rd ed.). WH Freeman & Co.
  6. ↑ Woese, CR; Kandler, O; Wheelis, ML (June 1990). "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87 (12): 4576–79.
  7. ↑ Rybicki, EP (1990). "The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics". S Afr J Sci. 86: 182–86.
  8. ↑ Index of Viruses – Pospiviroidae (2006). In: ICTVdB – The Universal Virus Database, version 4. Büchen-Osmond, C (Ed.), Columbia University, New York, USA. Version 4 is based on Virus Taxonomy, Classification and Nomenclature of Viruses, 8th ICTV Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Fauquet, CM; Mayo, MA; Maniloff, J; Desselberger, U; Ball, LA (editors) (2005) Elsevier/Academic Press, pp. 1259.
  9. ↑ Prusiner, SB; Baldwin, M; Collinge, J; DeArmond, SJ; Marsh, R; Tateishi, J; Weissmann, C. "90. Prions – ICTVdB Index of Viruses". United States National Institutes of Health.
  10. ↑ Mayo, MA; Berns, KI; Fritsch, C; Jackson, AO; Leibowitz, MJ; Taylor, JM. "81. Satellites – ICTVdB Index of Viruses". United States National Institutes of Health.
  11. ↑ McNeill, J; Barrie, FR; Buck, WR; Demoulin, V; Greuter, W; Hawksworth, DL; et al. (2012). International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Melbourne Code) adopted by the Eighteenth International Botanical Congress, Melbourne, Australia, July 2011. Regnum Vegetabile 154. A.R.G. Gantner Verlag KG.
  12. ↑ Silyn-Roberts, Heather (2000). Writing for Science and Engineering: Papers, Presentation. Oxford: Butterworth-Heinemann. p. 198.
  13. ↑ McNeill, John (November 1996). "The BioCode: Integrated biological nomenclature for the 21st century?". Proceedings of a Mini-Symposium on Biological Nomenclature in the 21st Century.
  14. ↑ "The Draft BioCode (2011)". International Committee on Bionomenclature (ICB).
  15. ↑ Hawksworth, David L (2011). "Introducing the Draft BioCode (2011)". Taxon. 60: 199–200.
  16. ↑ Greuter, W; Garrity, G; Hawksworth, DL; Jahn, R; Kirk, PM; Knapp, S; McNeill, J, Michel, E; Patterson, DJ; Pyle, R; Tindall, BJ (2011). "Draft BioCode (2011): Principles and rules regulating the naming of organisms". Taxon. 60: 201–12.
  17. ↑ Jones, Benjamin (September 7, 2017). "A Few Bad Scientists Are Threatening to Topple Taxonomy". Smithsonian. 原先內容歸檔喺8 February 2019. 喺24 February 2019搵到.
  18. ↑ "What is taxonomy?". London: Natural History Museum. 原著喺1 October 2013歸檔. 喺23 December 2017搵到.
  19. ↑ McNeely, Jeffrey A. (2002). "The role of taxonomy in conserving biodiversity" (PDF). Journal for Nature Conservation. 10 (3): 145–153. Bibcode:2002JNatC..10..145M. doi:10.1078/1617-1381-00015. S2CID 16953722. 原著 (PDF)喺24 December 2017歸檔 –透過Semantic Scholar.
  20. ↑ "Domain, Kingdom, Phylum, Class, Order, Family, Genus, Species". Mnemonic Device. 原先內容歸檔喺6 June 2017.
  21. ↑ "ICZN Code". AnimalBase. 原著喺3 October 2022歸檔. 喺8 April 2017搵到.
  22. ↑ "International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants". IAPT-Taxon.org. International Association for Plant Taxonomy. 原先內容歸檔喺11 January 2013.
  23. ↑ "How can I describe new species?". ICZN.org. International Commission on Zoological Nomenclature. 原著喺6 March 2012歸檔. 喺21 May 2020搵到.
  24. ↑ Lawley, Jonathan W.; Gamero-Mora, Edgar; Maronna, Maximiliano M.; Chiaverano, Luciano M.; Stampar, Sérgio N.; Hopcroft, Russell R.; Collins, Allen G.; Morandini, André C. (19 September 2022). "Morphology is not always useful for diagnosis, and that's ok: Species hypotheses should not be bound to a class of data. Reply to Brown and Gibbons (S Afr J Sci. 2022;118(9/10), Art. #12590)". South African Journal of Science. 118 (9/10). doi:10.17159/sajs.2022/14495. ISSN 1996-7489. S2CID 252562185. 原先內容歸檔喺20 October 2022. 喺20 October 2022搵到.
  25. ↑ "Taxonomy – Evaluating taxonomic characters". 《大英百科全書》。原先內容歸檔喺22 April 2019。
  26. ↑ 26.0 26.1 "Editing Tip: Scientific Names of Species". AJE.com. American Journal Experts, Research Square Company. 原先內容歸檔喺9 April 2017.
  27. ↑ "Carolus Linnaeus: Classification, Taxonomy & Contributions to Biology – Video & Lesson Transcript". Study.com. 原先內容歸檔喺9 April 2017.
  28. ↑ Biocyclopedia.com. "Biological Classification". biocyclopedia.com. 原先內容歸檔喺14 May 2017.
  29. ↑ 引用錯誤 無效嘅<ref>標籤；無文字提供畀叫做Herbarium嘅參照
  30. ↑ "Zoological nomenclature: a basic guide for non-taxonomist authors". Annelida.net. 原先內容歸檔喺16 March 2017.
  31. ↑ 〈分類〉。北卡羅萊納州立大學。原先內容歸檔喺2017年4月14號。喺2017年4月27號搵到。
  32. ↑ 麥當勞大衛 (2008年秋季)。〈分子標記詞彙表〉。懷俄明大學。原先內容歸檔喺2007年6月10號。
  33. ↑ Wood, Dylan; King, Margaret; Landis, Drew; Courtney, William; Wang, Runtang; Kelly, Ross; Turner, Jessica A.; Calhoun, Vince D. (2014年8月26號)。〈用現代網絡應用技術創造直覺高效嘅數據可視化同共享工具〉。《神經信息學前沿》。8: 71。doi:10.3389/fninf.2014.00071。ISSN 1662-5196。PMC 4144441。PMID 25206330。
  34. ↑ 〈關於－植物名錄〉。theplantlist.org。原先內容歸檔喺2017年6月21號。喺2017年4月8號搵到。
  35. ↑ 〈關於《生命物種名錄》：2016年度清單〉。《生命物種名錄》。整合分類學資訊系統（ITIS）。原先內容歸檔喺2016年5月15號。喺2016年5月22號搵到。


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