昆虫分类学基本原理
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第一章 昆虫分类学的基本原理
物种概念 分类阶元 种下阶元 分类特征 命名原则 系统树
主要内容
1、物种概念
物种(species)既是一个分类学概念,又是一个生 物学概念。物种是分类的基本阶元,物种定义是分类学 的核心问题之一。它的定义很多,有关判别的标准争议 很大。人们普遍接受的是生物学物种概念,即“物种是 自然界能够交配、产生可育后代,并与其他种群存在有 生殖隔离的群体”。
(3)亚种(subspecies)
由于地理隔离,不同种群间基因交流降低,各自 向不同方向演化,有相当大的趋异,但相互间仍能杂 交,未达到种的级别,就定为亚种。这一概念目前仅 承认地理亚种。
4、分类特征
绝大多数物种描述都是根据选择的形态特征, 而且虽然现代的趋势肯定是向着包括其他类型的特 征前进(尤其是生理学、生物化学、遗传学、分子 生物学、行为学的特征),但形态学特征可能还会 继续成为大多数描述的中心,至少在昆虫中是这样。
(1)变种(variety)
以前,有些人认为凡不符合模式的标本称为一个变 种。分类学早期应用较多,1961年以后已废弃不用。
(2)生态型(ecotype)
是同一基因型在不同生态条件下产生的不同表现 型,形态上有明显差异,但其后代可随环境条件的改 变而发生可逆性变化。如东亚飞蝗的群居型和散居型 ,密度高时产生群居型,翅长、前胸背板平直、可迁 飞;密度低时为散居型,翅稍短、前胸背板隆起、不 迁飞。蚜虫有有翅型和无翅型,营养条件好时为无翅 胎生蚜,营养恶化时产生有翅型,迁移到其他植株上 去。分类学上现已不用生态型这一概念。
有了分类体系,分类学就成为有效的信息存贮系统 。换句话说,提到一个种时,我们没有必要每次都描 述这个种的所有特征。例如,鉴定出一种昆虫属于东 亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen),只要 写出学名,注出它所属的目(直翅目)、科(蝗科) ,我们立即就知道它属于渐变态、植食性、咀嚼式口 器、卵产于土中等,对所研究的种的性质获得一些总 体印象。又比如,如果鉴定出一种昆虫属于叶蝉类, 我们就可知道它以刺吸的方式取食植物的汁液,而且 非常有可能传播植物病毒病等。
界(kingdom) 动物界 Animalia
门(phylum) 节肢动物门Arthropoda
ห้องสมุดไป่ตู้
纲(class)
昆虫纲 Insecta
目(order)
鳞翅目 Lepldoptera
科(family)
夜蛾科 Noctuidae
属(genus)
实夜蛾属Helicoverpa
种(speies) 棉铃虫 Helicoverpa armigera (Hubner)
分类单元(Taxon)是分类工作中的客观操作单位, 有特定的名称和分类特征。如一个具体的属、一个具体的 科、一个具体的目等。
2.2 分类阶元
分类阶元(Category)是由各分类单元按等级排列的分 类体系(hierarchy)。在分类学中有7个基本的分类阶元, 包括:界、门、纲、目、科、属、种。
通过分类阶元,我们可以了解一种或一类昆虫的 分类地位和进化程度,如棉铃虫Helicoverpa armigera (Hubner)的分类地位是:
(3)生态学特征
包括栖境和寄主、食物、季节变异、寄生物、寄 主反应、行为学特征、求偶和其他行为隔离机制及其 他行为类型。
(4)地理特征
主要包括一般的生物地理分布格局、种群的同域一 异域关系等。
(5)遗传学特征
细胞核学(以及其他细胞学区别)、同工酶、核酸 序列、基因表达和调控等。
根据所用的主要特征,有人把分类分为形态分 类(morphological taxonomy)、化学分类(chemical taxonomy)、遗传分类(genetic taxonomy)、分子 分类(molecu-far taxonomy)等。显然,随着科技 的进步,昆虫分类学的手段也在不断变化。
由于有了分类体系,使分类学的预测功能成为可 能。分类学能根据已有的研究去预测研究不完善的生 物。例如,昆虫几乎总是先根据外部形态进行分类。 然而,一旦用形态标准把一种昆虫归于某一具体的单 元,就可根据单元内其他研究较好的成员预测其习性 (包括生活史)、内部构造和生理。
3、种下阶元
物种内并非均匀一致,而是由一系列种群所 组成。不同种群间由于遗传变异可有所差异,所以 种下分类曾使用过许多种下单元(infra specific category)。常见的有:
5、 命名原则
命名法(nomenclature)涉及生物和生物类群的 命名,以及命名所遵循的规则和程序。最初的命名法 规是在林奈(1758)《自然系统》(第10版)中对生 物命名原则的基础上制定的,在过去的200多年中逐渐 发展与完善,每隔若干年就可能要修订一次。生物命 名法规包括植物命名法规和动物命名法规两类,两者 相互独立,内容有所不同。我们现在使用的动物命名 法规是1999年修订的《国际动物命名法规》(第4版), 从2000年元月1日起开始实行。我们对昆虫的命名时要 严格遵循最新修订的《国际动物命名法规》。
分类中可以选择的特征很多,主要包括:
(1)形态学特征
形态学特征是分类学中最常用、最基本的特征,除 体长、体宽、颜色等一般的外部形态外,还用到一些特 殊构造(如外生殖器、各种腺体等)、内部形态(如消 化道、神经系统等)、胚胎学特征及胚后发育特征等。
(2)生理学特征
包括代谢因子、血清、蛋白质和其他生化差异、身 体分泌、基因性不育因子等。
• 以种群的形式客观存在。
• 同一个种群具有相同的形态特征,包括内部的 和外部的。种群内个体之间可以自由交配,后 代正常。
• 同一种群与其他种群之间存在生殖隔离(外生 殖器,性外激素)。
• 例如,棉铃虫 Helicoverpa armigera(Hubner) 就是一个物种。
2、分类阶元
2.1 分类单元
在昆虫分类中,总科词尾加-oidea,科词尾加idae,亚科加-inae,族加-ini。在具翅昆虫中,其目名 词尾常加-ptera。属级及其以上各单元名称的第一个 字母一律要求大写。
种是分类的基本阶元,其余的6个是主要阶元。 但由于昆虫种类繁多,进化级别和程度不同,以上7 个阶元在实践中常感到不够用,因此经常在这 7个阶 元下加亚(Sub-)、次(infra-)等,如亚目、亚科、 亚种等;在其上加上总(super-),如夜蛾总科、 叶蝉总科等;在科和属之间有时还加上族(tribe), 如犀猎蝽族、杆猎蝽族等。这些为次要阶元。
物种概念 分类阶元 种下阶元 分类特征 命名原则 系统树
主要内容
1、物种概念
物种(species)既是一个分类学概念,又是一个生 物学概念。物种是分类的基本阶元,物种定义是分类学 的核心问题之一。它的定义很多,有关判别的标准争议 很大。人们普遍接受的是生物学物种概念,即“物种是 自然界能够交配、产生可育后代,并与其他种群存在有 生殖隔离的群体”。
(3)亚种(subspecies)
由于地理隔离,不同种群间基因交流降低,各自 向不同方向演化,有相当大的趋异,但相互间仍能杂 交,未达到种的级别,就定为亚种。这一概念目前仅 承认地理亚种。
4、分类特征
绝大多数物种描述都是根据选择的形态特征, 而且虽然现代的趋势肯定是向着包括其他类型的特 征前进(尤其是生理学、生物化学、遗传学、分子 生物学、行为学的特征),但形态学特征可能还会 继续成为大多数描述的中心,至少在昆虫中是这样。
(1)变种(variety)
以前,有些人认为凡不符合模式的标本称为一个变 种。分类学早期应用较多,1961年以后已废弃不用。
(2)生态型(ecotype)
是同一基因型在不同生态条件下产生的不同表现 型,形态上有明显差异,但其后代可随环境条件的改 变而发生可逆性变化。如东亚飞蝗的群居型和散居型 ,密度高时产生群居型,翅长、前胸背板平直、可迁 飞;密度低时为散居型,翅稍短、前胸背板隆起、不 迁飞。蚜虫有有翅型和无翅型,营养条件好时为无翅 胎生蚜,营养恶化时产生有翅型,迁移到其他植株上 去。分类学上现已不用生态型这一概念。
有了分类体系,分类学就成为有效的信息存贮系统 。换句话说,提到一个种时,我们没有必要每次都描 述这个种的所有特征。例如,鉴定出一种昆虫属于东 亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen),只要 写出学名,注出它所属的目(直翅目)、科(蝗科) ,我们立即就知道它属于渐变态、植食性、咀嚼式口 器、卵产于土中等,对所研究的种的性质获得一些总 体印象。又比如,如果鉴定出一种昆虫属于叶蝉类, 我们就可知道它以刺吸的方式取食植物的汁液,而且 非常有可能传播植物病毒病等。
界(kingdom) 动物界 Animalia
门(phylum) 节肢动物门Arthropoda
ห้องสมุดไป่ตู้
纲(class)
昆虫纲 Insecta
目(order)
鳞翅目 Lepldoptera
科(family)
夜蛾科 Noctuidae
属(genus)
实夜蛾属Helicoverpa
种(speies) 棉铃虫 Helicoverpa armigera (Hubner)
分类单元(Taxon)是分类工作中的客观操作单位, 有特定的名称和分类特征。如一个具体的属、一个具体的 科、一个具体的目等。
2.2 分类阶元
分类阶元(Category)是由各分类单元按等级排列的分 类体系(hierarchy)。在分类学中有7个基本的分类阶元, 包括:界、门、纲、目、科、属、种。
通过分类阶元,我们可以了解一种或一类昆虫的 分类地位和进化程度,如棉铃虫Helicoverpa armigera (Hubner)的分类地位是:
(3)生态学特征
包括栖境和寄主、食物、季节变异、寄生物、寄 主反应、行为学特征、求偶和其他行为隔离机制及其 他行为类型。
(4)地理特征
主要包括一般的生物地理分布格局、种群的同域一 异域关系等。
(5)遗传学特征
细胞核学(以及其他细胞学区别)、同工酶、核酸 序列、基因表达和调控等。
根据所用的主要特征,有人把分类分为形态分 类(morphological taxonomy)、化学分类(chemical taxonomy)、遗传分类(genetic taxonomy)、分子 分类(molecu-far taxonomy)等。显然,随着科技 的进步,昆虫分类学的手段也在不断变化。
由于有了分类体系,使分类学的预测功能成为可 能。分类学能根据已有的研究去预测研究不完善的生 物。例如,昆虫几乎总是先根据外部形态进行分类。 然而,一旦用形态标准把一种昆虫归于某一具体的单 元,就可根据单元内其他研究较好的成员预测其习性 (包括生活史)、内部构造和生理。
3、种下阶元
物种内并非均匀一致,而是由一系列种群所 组成。不同种群间由于遗传变异可有所差异,所以 种下分类曾使用过许多种下单元(infra specific category)。常见的有:
5、 命名原则
命名法(nomenclature)涉及生物和生物类群的 命名,以及命名所遵循的规则和程序。最初的命名法 规是在林奈(1758)《自然系统》(第10版)中对生 物命名原则的基础上制定的,在过去的200多年中逐渐 发展与完善,每隔若干年就可能要修订一次。生物命 名法规包括植物命名法规和动物命名法规两类,两者 相互独立,内容有所不同。我们现在使用的动物命名 法规是1999年修订的《国际动物命名法规》(第4版), 从2000年元月1日起开始实行。我们对昆虫的命名时要 严格遵循最新修订的《国际动物命名法规》。
分类中可以选择的特征很多,主要包括:
(1)形态学特征
形态学特征是分类学中最常用、最基本的特征,除 体长、体宽、颜色等一般的外部形态外,还用到一些特 殊构造(如外生殖器、各种腺体等)、内部形态(如消 化道、神经系统等)、胚胎学特征及胚后发育特征等。
(2)生理学特征
包括代谢因子、血清、蛋白质和其他生化差异、身 体分泌、基因性不育因子等。
• 以种群的形式客观存在。
• 同一个种群具有相同的形态特征,包括内部的 和外部的。种群内个体之间可以自由交配,后 代正常。
• 同一种群与其他种群之间存在生殖隔离(外生 殖器,性外激素)。
• 例如,棉铃虫 Helicoverpa armigera(Hubner) 就是一个物种。
2、分类阶元
2.1 分类单元
在昆虫分类中,总科词尾加-oidea,科词尾加idae,亚科加-inae,族加-ini。在具翅昆虫中,其目名 词尾常加-ptera。属级及其以上各单元名称的第一个 字母一律要求大写。
种是分类的基本阶元,其余的6个是主要阶元。 但由于昆虫种类繁多,进化级别和程度不同,以上7 个阶元在实践中常感到不够用,因此经常在这 7个阶 元下加亚(Sub-)、次(infra-)等,如亚目、亚科、 亚种等;在其上加上总(super-),如夜蛾总科、 叶蝉总科等;在科和属之间有时还加上族(tribe), 如犀猎蝽族、杆猎蝽族等。这些为次要阶元。