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In biologia, taxonomia (A partir de Grego antigo τάξις (táxis) 'arranjo', e -νομία (-nomia) 'método') é o científico estudo de nomenclatura, definindo (circunscrevendo) e classificando grupos de organismos com base em características compartilhadas. Os organismos são agrupados em táxi (singular: táxon) e esses grupos recebem uma classificação taxonômica; grupos de uma determinada classificação podem ser agregados para formar um grupo mais inclusivo de classificação superior, criando assim uma hierarquia taxonômica. As principais categorias em uso moderno são domínio, reino, filo (divisão às vezes é usado em botânica no lugar de filo), classe, ordem, família, gêneroe espécies. O botânico sueco Carl Lineu é considerado o fundador do atual sistema de taxonomia, pois desenvolveu um sistema de classificação conhecido como Taxonomia lineana para classificar os organismos e nomenclatura binomial para nomear organismos.
Com avanços na teoria, dados e tecnologia analítica da sistemática biológica, o sistema de Lineu se transformou em um sistema de classificação biológica moderna com a intenção de refletir a evolutivo relações entre organismos, vivos e extintos.
A definição exata de taxonomia varia de fonte para fonte, mas o núcleo da disciplina permanece: a concepção, nomeação e classificação de grupos de organismos. Como pontos de referência, definições recentes de taxonomia são apresentadas a seguir:
As diversas definições colocam a taxonomia como uma subárea da sistemática (definição 2), invertem essa relação (definição 6) ou parecem considerar os dois termos como sinônimos. Há algum desacordo sobre se nomenclatura biológica é considerado uma parte da taxonomia (definições 1 e 2), ou uma parte da sistemática fora da taxonomia. Por exemplo, a definição 6 é emparelhada com a seguinte definição de sistemática que coloca a nomenclatura fora da taxonomia:
Em 1970 Michener et ai. definiu "biologia sistemática" e "taxonomia" (termos que muitas vezes são confundidos e usados de forma intercambiável) em relação um ao outro da seguinte forma:
Biologia sistemática (doravante denominada simplesmente sistemática) é o campo que (a) fornece nomes científicos para organismos, (b) os descreve, (c) preserva coleções deles, (d) fornece classificações para os organismos, chaves para sua identificação e dados sobre suas distribuições, (e) investiga suas histórias evolutivas, e (f) considera suas adaptações ambientais. Este é um campo com uma longa história que nos últimos anos experimentou um notável renascimento, principalmente no que diz respeito ao conteúdo teórico. Parte do material teórico tem a ver com as áreas evolutivas (tópicos eef acima), o resto diz respeito especialmente ao problema da classificação. Taxonomia é a parte da Sistemática relacionada com os tópicos (a) a (d) acima.
Todo um conjunto de termos, incluindo taxonomia, biologia sistemática, sistemática, biossistemática, classificação científica, classificação biológica e filogenética às vezes tiveram significados sobrepostos – às vezes iguais, às vezes ligeiramente diferentes, mas sempre relacionados e interseccionados. O significado mais amplo de "taxonomia" é usado aqui. O próprio termo foi introduzido em 1813 por de Candolle, No dele Théorie élémentaire de la botanique. John Lindley forneceu uma definição inicial de sistemática em 1830, embora tenha escrito sobre "botânica sistemática" em vez de usar o termo "sistemática". Os europeus tendem a usar os termos "sistemática" e "biossistemática" para o estudo da biodiversidade como um todo, enquanto os norte-americanos tendem a usar "taxonomia" com mais frequência. No entanto, a taxonomia, e em particular taxonomia alfa, é mais especificamente a identificação, descrição e nomeação (ou seja, nomenclatura) de organismos, enquanto a "classificação" se concentra em colocar organismos dentro de grupos hierárquicos que mostram suas relações com outros organismos.
A revisão taxonômica or revisão taxonômica é uma nova análise dos padrões de variação em um determinado táxon. Essa análise pode ser feita com base em qualquer combinação dos vários tipos de caracteres disponíveis, como morfológicos, anatômicos, palinológicos, bioquímicos e genéticos. A monografia ou revisão completa é uma revisão que é abrangente para um táxon para as informações fornecidas em um determinado momento e para o mundo inteiro. Outras revisões (parciais) podem ser restritas no sentido de que podem usar apenas alguns dos conjuntos de caracteres disponíveis ou ter um escopo espacial limitado. Uma revisão resulta em uma conformação ou novas percepções nas relações entre os subtaxas dentro do táxon em estudo, o que pode levar a uma mudança na classificação desses subtaxas, à identificação de novos subtaxas ou à fusão de subtaxas anteriores.
Caracteres taxonômicos são os atributos taxonômicos que podem ser usados para fornecer a evidência de quais relacionamentos (o filogenia) entre táxons são inferidos. Os tipos de caracteres taxonômicos incluem:
O termo "taxonomia alfa"é usado principalmente hoje para se referir à disciplina de encontrar, descrever e nomear táxi, principalmente espécies. Na literatura anterior, o termo tinha um significado diferente, referindo-se à taxonomia morfológica e aos produtos de pesquisa até o final do século XIX.
William Bertram Turril introduziu o termo "taxonomia alfa" em uma série de artigos publicados em 1935 e 1937, nos quais discutiu a filosofia e possíveis direções futuras da disciplina de taxonomia.
... há um desejo crescente entre os taxonomistas de considerar seus problemas de pontos de vista mais amplos, de investigar as possibilidades de uma cooperação mais próxima com seus colegas citológicos, ecológicos e genéticos e de reconhecer que alguma revisão ou expansão, talvez de natureza drástica, de seus objetivos e métodos, pode ser desejável ... Turrill (1935) sugeriu que, embora aceitando a antiga taxonomia inestimável, baseada na estrutura e convenientemente designada "alfa", é possível vislumbrar uma taxonomia distante construída sobre como ampla base de fatos morfológicos e fisiológicos possível, e aquela na qual "é encontrado lugar para todos os dados observacionais e experimentais relacionados, mesmo que indiretamente, à constituição, subdivisão, origem e comportamento de espécies e outros grupos taxonômicos". Os ideais podem, pode-se dizer, nunca ser completamente realizados. Eles têm, no entanto, um grande valor em atuar como estimulantes permanentes e, se tivermos algum ideal, mesmo que vago, de uma taxonomia "ômega", podemos progredir um pouco no alfabeto grego. Alguns de nós nos agradamos pensando que agora estamos tateando em uma taxonomia "beta".
Turrill exclui explicitamente da taxonomia alfa várias áreas de estudo que ele inclui na taxonomia como um todo, como ecologia, fisiologia, genética e citologia. Ele exclui ainda a reconstrução filogenética da taxonomia alfa.
Autores posteriores usaram o termo em um sentido diferente, para significar a delimitação de espécies (não subespécies ou táxons de outras categorias), usando quaisquer técnicas investigativas disponíveis e incluindo técnicas computacionais ou laboratoriais sofisticadas. Assim, Ernst Mayr em 1968 definiu "taxonomia beta" como a classificação de escalões superiores às espécies.
Uma compreensão do significado biológico da variação e da origem evolutiva de grupos de espécies relacionadas é ainda mais importante para o segundo estágio da atividade taxonômica, a classificação das espécies em grupos de parentes ("taxa") e seu arranjo em uma hierarquia de categorias superiores. Essa atividade é o que o termo classificação denota; também é referido como "taxonomia beta".
Como as espécies devem ser definidas em um determinado grupo de organismos dá origem a problemas práticos e teóricos que são referidos como problema da espécie. O trabalho científico de decidir como definir as espécies tem sido chamado de microtaxonomia.[fonte não confiável?] Por extensão, macrotaxonomia é o estudo de grupos no nível superior fileiras taxonômicas subgênero e acima.
Enquanto algumas descrições da história taxonômica tentam datar a taxonomia para civilizações antigas, uma tentativa verdadeiramente científica de classificar os organismos não ocorreu até o século XVIII. Trabalhos anteriores eram principalmente descritivos e focados em plantas que eram úteis na agricultura ou na medicina. Há uma série de estágios neste pensamento científico. A taxonomia inicial baseava-se em critérios arbitrários, os chamados "sistemas artificiais", incluindo LinnaeusO sistema de classificação sexual das plantas (a classificação de animais de Linnaeus em 1735 foi intitulada "Systema Naturae" ("o Sistema da Natureza"), dando a entender que ele, pelo menos, acreditava que era mais do que um "sistema artificial"). Mais tarde surgiram sistemas baseados em uma consideração mais completa das características dos táxons, chamados de "sistema natural sistemas", como os de de Jussieu (1789), de Candolle (1813) e Bentham e Hooker (1862-1863). Essas classificações descreviam padrões empíricos e eram pré-evolutivo em pensar. A publicação de Charles Darwin's Sobre a Origem das Espécies (1859) levou a uma nova explicação para as classificações, baseada em relações evolutivas. Este era o conceito de filético sistemas, de 1883 em diante. Esta abordagem foi tipificada por aqueles de Eichler (1883) e Engler (1886-1892). o advento de cladístico metodologia na década de 1970 levou a classificações baseadas apenas no critério de monofilia, apoiado pela presença de sinapomorfias. Desde então, a base probatória foi ampliada com dados de genética molecular que em sua maioria complementa o tradicional morfologia.[página necessária][página necessária][página necessária]
Naming and classifying human surroundings likely begun with the onset of language. Distinguishing poisonous plants from edible plants is integral to the survival of human communities. Medicinal plant illustrations show up in Egyptian wall paintings from c. 1500 BC, indicating that the uses of different species were understood and that a basic taxonomy was in place.
Os organismos foram classificados pela primeira vez por Aristóteles (Grécia, 384–322 aC) durante sua estada no Ilha de Lesbos. Ele classificou os seres por suas partes, ou em termos modernos atributos, como nascer vivo, ter quatro patas, botar ovos, ter sangue ou ter corpo quente. Ele dividiu todos os seres vivos em dois grupos: plantas e animais. Alguns de seus grupos de animais, como Anhaima (animais sem sangue, traduzido como invertebrados) e Enhaima (animais com sangue, aproximadamente o vertebrados), bem como grupos como o tubarões e cetáceos, ainda são comumente usados hoje. seu aluno Teofrasto (Grécia, 370-285 aC) manteve essa tradição, mencionando cerca de 500 plantas e seus usos em sua História Plantarum. Novamente, vários grupos de plantas atualmente ainda reconhecidos podem ser rastreados até Teofrasto, como Cornus, açafrãoe Narciso.
Taxonomia no Idade Média baseou-se em grande parte no sistema aristotélico, com acréscimos relativos à ordem filosófica e existencial das criaturas. Isso incluiu conceitos como o grande cadeia do ser no oeste escolar tradição, novamente derivando, em última instância, de Aristóteles. O sistema aristotélico não classificava plantas ou fungos, devido à falta de microscópios na época, como suas idéias foram baseadas em organizar o mundo completo em um único continuum, de acordo com o escala naturae (a Escada Natural). Isso também foi levado em consideração na grande cadeia do ser. Avanços foram feitos por estudiosos como Procópio, Timóteo de Gaza, Demetrios Pépagomenose Tomás de Aquino. Os pensadores medievais usaram categorizações filosóficas e lógicas abstratas mais adequadas à filosofia abstrata do que à taxonomia pragmática.
Durante a Renascimento e a Idade da iluminação, a categorização de organismos tornou-se mais prevalente, e as obras taxonômicas tornaram-se suficientemente ambiciosas para substituir os textos antigos. Isso às vezes é creditado ao desenvolvimento de lentes ópticas sofisticadas, que permitiram que a morfologia dos organismos fosse estudada com muito mais detalhes. Um dos primeiros autores a aproveitar esse salto tecnológico foi o médico italiano Andrea Cesalpino (1519–1603), que foi chamado de "o primeiro taxonomista". Seu magnum opus De Plantis saiu em 1583 e descreveu mais de 1500 espécies de plantas. Duas grandes famílias de plantas que ele reconheceu pela primeira vez ainda estão em uso hoje: o Asteraceae e Brassicaceae. Então no século XVII John Ray (Inglaterra, 1627–1705) escreveu muitos trabalhos taxonômicos importantes. Indiscutivelmente, sua maior realização foi Methodus Plantarum Nova (1682) no qual ele publicou detalhes de mais de 18,000 espécies de plantas. Na época, suas classificações eram talvez as mais complexas já produzidas por qualquer taxonomista, pois baseava seus táxons em muitos caracteres combinados. Os próximos grandes trabalhos taxonômicos foram produzidos por Joseph Pitton de Tournefort (França, 1656-1708). Sua obra de 1700, Instituições Rei Herbariae, incluiu mais de 9000 espécies em 698 gêneros, o que influenciou diretamente Linnaeus, pois era o texto que ele usava quando jovem estudante.
O botânico sueco Carl Lineu (1707-1778) inaugurou uma nova era de taxonomia. Com suas principais obras Systema Naturae 1ª Edição em 1735, espécies em 1753, e Systema Naturae 10th Edição, ele revolucionou a taxonomia moderna. Seus trabalhos implementaram um sistema de nomenclatura binomial padronizado para espécies animais e vegetais, que provou ser uma solução elegante para uma literatura taxonômica caótica e desorganizada. Ele não apenas introduziu o padrão de classe, ordem, gênero e espécie, mas também possibilitou a identificação de plantas e animais de seu livro, usando as partes menores da flor. Então, o sistema lineano nasceu e ainda é usado essencialmente da mesma maneira hoje como era no século XVIII. Atualmente, os taxonomistas de plantas e animais consideram o trabalho de Linnaeus como o "ponto de partida" para nomes válidos (em 1753 e 1758, respectivamente). Nomes publicados antes dessas datas são referidos como "pré-lineanos" e não são considerados válidos (com exceção de aranhas publicadas em Svenska Spindlar). Mesmo nomes taxonômicos publicados pelo próprio Linnaeus antes dessas datas são considerados pré-lineanos.
Um padrão de grupos aninhados dentro de grupos foi especificado pelas classificações de plantas e animais de Linnaeus, e esses padrões começaram a ser representados como dendrogramas do animal e da planta reinos no final do século 18, bem antes de Charles Darwin Sobre a Origem das Espécies foi publicado. O padrão do "Sistema Natural" não implicava um processo gerador, como a evolução, mas pode tê-lo implicado, inspirando os primeiros pensadores transmutacionistas. Entre os primeiros trabalhos que exploram a ideia de um transmutação de espécies foram Erasmus Darwin's (do avô de Charles Darwin) 1796 zoonomia e Jean Baptiste Lamarck's Philosophie Zoologique de 1809. A ideia foi popularizada no mundo anglófono pelo especulativo, mas amplamente lido Vestígios da História Natural da Criação, publicado anonimamente por Robert Chambers em 1844.
Com a teoria de Darwin, surgiu rapidamente uma aceitação geral de que uma classificação deveria refletir o princípio darwiniano de descendência comum. Árvore da Vida representações tornaram-se populares em trabalhos científicos, com grupos de fósseis conhecidos incorporados. Um dos primeiros grupos modernos ligados a ancestrais fósseis foram os pássaros.[carece de fontes?] Usando os então recém-descobertos fósseis de Archaeopteryx e hesperonis, Thomas Henry Huxley declarou que eles evoluíram dos dinossauros, um grupo formalmente nomeado por Richard Owen em 1842. A descrição resultante, a dos dinossauros "dando origem" ou sendo "os ancestrais dos" pássaros, é a marca essencial de taxonômica evolutiva pensamento. À medida que mais e mais grupos de fósseis foram encontrados e reconhecidos no final do século 19 e início do século 20, paleontólogos trabalhou para entender a história dos animais através dos tempos, ligando grupos conhecidos. Com o síntese evolutiva moderna do início da década de 1940, havia uma compreensão essencialmente moderna da evolução dos grandes grupos. Como a taxonomia evolutiva é baseada nas classificações taxonômicas de Lineu, os dois termos são amplamente intercambiáveis no uso moderno.
A cladístico método surgiu desde a década de 1960. Em 1958, Julian Huxley usou o termo clade. Mais tarde, em 1960, Cain e Harrison introduziram o termo cladístico. A característica saliente é organizar taxa em uma hierarquia árvore evolutiva, com o desiderato de que todos os táxons nomeados são monofiléticos. Um táxon é chamado de monofilético se incluir todos os descendentes de uma forma ancestral. Grupos que têm grupos descendentes removidos deles são denominados parafilético, enquanto os grupos que representam mais de um ramo da árvore da vida são chamados polifilético. Grupos monofiléticos são reconhecidos e diagnosticados com base em sinapomorfias, estados de caracteres derivados compartilhados.
As classificações cladísticas são compatíveis com a taxonomia Linneana tradicional e os Códigos de Zoológico e Nomenclatura botânica. Um sistema alternativo de nomenclatura, o Código Internacional de Nomenclatura Filogenética or PhyloCode foi proposto, cuja intenção é regular a nomenclatura formal dos clados.[fonte não confiável?] As fileiras lineanas serão opcionais sob o PhyloCode, que deve coexistir com os códigos atuais baseados em classificação. Resta saber se a comunidade sistemática adotará a PhyloCode ou rejeitá-lo em favor dos atuais sistemas de nomenclatura que têm sido empregados (e modificados conforme necessário) por mais de 250 anos.
Bem antes da descoberta de Carl Linnaeus (botânico), plantas e animais eram considerados reinos separados.[fonte não confiável?] Linnaeus usou isso como o nível superior, dividindo o mundo físico nos reinos vegetal, animal e mineral. À medida que os avanços na microscopia tornaram possível a classificação dos microrganismos, o número de reinos aumentou, sendo os sistemas de cinco e seis reinos os mais comuns.
domínios são um grupo relativamente novo. Proposto pela primeira vez em 1977, Carl Woese's sistema de três domínios geralmente não foi aceito até mais tarde. Uma característica principal do método dos três domínios é a separação de Archaea e Bactérias, anteriormente agrupados no único reino Bacteria (um reino também às vezes chamado Monera), com o eucariota para todos os organismos cujas células contêm um núcleo. Um pequeno número de cientistas inclui um sexto reino, Archaea, mas não aceita o método de domínio.
Thomas Cavalier-Smith, que publicou extensivamente sobre a classificação de protistas, em 2002 propôs que o Neomura, clado que agrupa Archaea e Eucarya, teria evoluído de Bacteria, mais precisamente de Actinomycetota. Sua classificação de 2004 tratou o arqueobactéria como parte de um subreino do reino Bacteria, ou seja, ele rejeitou totalmente o sistema de três domínios. Stefan Luketa em 2012 propôs um sistema de cinco "domínios", adicionando Prionobiota (acelular e sem ácido nucleico) e Virusobiota (acelular mas com ácido nucléico) aos três domínios tradicionais.
Linnaeus 1735 |
Haeckel 1866 |
Chatton 1925 |
Copeland 1938 |
Whittaker 1969 |
Ai et ai. 1990 |
cavaleiro ferreiro 1998 |
cavaleiro ferreiro 2015 |
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2 reinos | 3 reinos | 2 impérios | 4 reinos | 5 reinos | Domínios 3 | 2 impérios, 6 reinos | 2 impérios, 7 reinos |
(não tratado) | Protista | procariota | Monera | Monera | Bactérias | Bactérias | Bactérias |
Archaea | Archaea | ||||||
eucariota | protista | Protista | Eucarya | Protozoários | Protozoários | ||
Chromista | Chromista | ||||||
Vegetais | Plantae | Plantae | Plantae | Plantae | Plantae | ||
fungos | fungos | fungos | |||||
Animalia | Animalia | Animalia | Animalia | Animalia | Animalia |
Existem classificações parciais para muitos grupos individuais de organismos e são revisadas e substituídas à medida que novas informações se tornam disponíveis; no entanto, tratamentos publicados abrangentes da maior parte ou de toda a vida são mais raros; exemplos recentes são o de Adl et al., 2012 e 2019, que abrange eucariotos apenas com ênfase em protistas, e Ruggiero et al., 2015, abrangendo eucariotos e procariontes ao posto de Ordem, embora ambos excluam representantes fósseis. Uma compilação separada (Ruggiero, 2014) abrange táxons existentes até o nível de Família. Outros tratamentos baseados em banco de dados incluem o Enciclopédia da Vida, Mecanismo Global de Informação sobre Biodiversidade, banco de dados de taxonomia NCBI, Registro provisório de gêneros marinhos e não marinhos, Abra a Árvore da Vida, e as catálogo da vida. O banco de dados de paleobiologia é um recurso para fósseis.
A taxonomia biológica é uma subdisciplina da biologia, e é geralmente praticado por biólogos conhecidos como "taxonomistas", embora entusiastas naturalistas também estão freqüentemente envolvidos na publicação de novos táxons. Porque a taxonomia visa descrever e organizar vida, o trabalho dos taxonomistas é fundamental para o estudo biodiversidade e o campo resultante de biologia de conservação.
A classificação biológica é um componente crítico do processo taxonômico. Como resultado, ele informa ao usuário quais são os parentes do táxon. A classificação biológica usa fileiras taxonômicas, incluindo entre outras (na ordem do mais inclusivo para o menos inclusivo): Domínio, Reino, Filo, Classe, Pedido, Um plano de comunicação para a sua família, Gênero, Espéciese Tensão.[note 1]
A "definição" de um táxon é encapsulada por sua descrição ou diagnóstico ou por ambos combinados. Não há regras definidas que regem a definição de táxons, mas a nomeação e publicação de novos táxons é regida por conjuntos de regras. In zoologia, nomenclatura para as classificações mais comumente usadas (superfamília para subespécies), é regulado pelo Código Internacional de Nomenclatura Zoológica (Código ICZN). Nos campos de ficologia, micologiae botânica, a nomenclatura dos táxons é regida pelo Código Internacional de Nomenclatura para Algas, Fungos e Plantas (ICN).
A descrição inicial de um táxon envolve cinco requisitos principais:
No entanto, frequentemente é incluída muito mais informação, como a extensão geográfica do táxon, notas ecológicas, química, comportamento, etc. A forma como os pesquisadores chegam a seus táxons varia: dependendo dos dados e recursos disponíveis, os métodos variam de quantitativo or qualitativo comparações de características marcantes, para elaborar análises de computador de grandes quantidades de Sequência de DNA dados.
Uma "autoridade" pode ser colocada após um nome científico. A autoridade é o nome do cientista ou cientistas que primeiro publicaram validamente o nome. Por exemplo, em 1758 Linnaeus deu a Elefante asiático o nome científico Elephas maximus, então o nome às vezes é escrito como "Elephas maximus Lineu, 1758". Os nomes dos autores são frequentemente abreviados: a abreviatura L., Por Lineu, é comumente usado. Na botânica, existe, de fato, uma lista regulamentada de abreviaturas padrão (ver lista de botânicos por abreviação do autor). O sistema de atribuição de autoridades difere ligeiramente entre botânica e zoologia. No entanto, é padrão que, se o gênero de uma espécie tiver sido alterado desde a descrição original, o nome da autoridade original seja colocado entre parênteses.
Na fenética, também conhecida como taximetria ou taxonomia numérica, os organismos são classificados com base na semelhança geral, independentemente de sua filogenia ou relações evolutivas. Isso resulta em uma medida de "distância" hipergeométrica entre taxa. Os métodos fenéticos tornaram-se relativamente raros nos tempos modernos, amplamente substituídos por cladístico análises, já que os métodos fenéticos não distinguem ancestrais compartilhados (ou plesiomórfico) características derivadas compartilhadas (ou apomórfico) características. No entanto, certos métodos fenéticos, como vizinho se juntando, persistiram, como estimadores rápidos de relacionamento quando métodos mais avançados (como Inferência Bayesiana) são muito caros computacionalmente.
A taxonomia moderna usa banco de dados tecnologias para pesquisar e catalogar classificações e sua documentação. Embora não haja um banco de dados comumente usado, existem bancos de dados abrangentes, como o catálogo da vida, que tenta listar todas as espécies documentadas. O catálogo listou 1.64 milhão de espécies para todos os reinos em abril de 2016, reivindicando cobertura de mais de três quartos das espécies estimadas conhecidas pela ciência moderna.