生物多样性原理

因为应用的不便而不被大多数分类学者所接受： 有无性繁殖的种怎么处理（半夏）；人工交配 ••••••
分类学种


＝形态学种：
以形态性状作为分类的主要依据，加上地理分
布和生化指标。（蜡叶标本、群体取样、连续、
间断）

有人认为，（分类学种）与其说分类是科学，
倒不如说是艺术。
*大种与小种

无 患 子 科 Sapindaceae 中 的 异 木 患 属 Allophyllus 曾被人划为 170 种，后被荷兰分 类学家Leenhouts归并为一个种。前者叫“细 分”，后者为“归并派”。 北美悬钩子属蜡叶标本送不同专家鉴定，结果 不 一 ： Baily 分 3 8 0 种 、 Fernald 分 2 0 5 种 、 Gleason分24种。都对――种的大小问题。
生物多样性的几个层次


物种多样性：代表物种演化和生态适应
基因多样性（遗传多样性）：广义-所有生物 遗传信息的总合；狭义-种内不同群体之间， 或一个群体内不同个体之间遗传变异的总合。 生态系统多样性：生物圈内生境、生物群落、 生态系统的差异及其过程变化。 境观多样性：


《论语‧阳货篇》：
“诗，可以兴，可以观，可以群，可以怨； 迩之事父，远之事君；多识於鸟、兽、草 、木之名。”
一、 分类学基础
分类学的任务：将自然界的生物分门别类， 鉴别到种。
--“人们只有认识生物种类的基础上，才能进
一步深入研究它们在其它方面的问题。” --资源、农业、工业、医药、军事、其它相关 学科的研究。
1 植物分类的方法
人为分类法（1830年以前）：
[我国] 食物、药用植物。 《淮南子》：“神农尝百草， 一日而遇七十毒。”

subspecies ：种内的类群，形态上有区别，
分布上、或生态上、或季节上有隔离。 Variety ：一个种有形态变异，变异比较稳定 ，它的分布范围（地区）比亚种小得多。 Form ：有形态变异，但看不出有一定的分布


区，是零星分布的个体。
若干其它“种”－一些提法



同形种与半同形种：在多倍体中发生。形态上无区别 或区别甚微，但染色体倍性不一。 半种： 形态上区别明显而地理分布广，生殖上是连续的。我 国与美国之间半种最多。如：中国鹅掌楸与美国鹅掌 楸是同属2种，但能杂交。 化学种： 形态上不明显或根本无区别，但化学成分有 明显差异的。（次生代谢产物如生物碱等）
倒海排山，不要怕把天弄垮， 人们有补天能力，赛过女娲。 天下已是劳动人民的天下， 提早建成呵社会主义的中华！
木薯大戟科
红薯（学名：Ipomoea batatas），又名番薯、 甘薯、山芋、地瓜、红苕、 线苕、白薯、金薯、甜薯、 朱薯、枕薯等
“土豆番茄” “白菜甘蓝”
2 分类学的发展

4 生物的命名
双名法

〖国际植物命名法规〗规定：植物新种的刊布，须有拉丁文 的描述。否则无效。

Oryza sativa L. 水稻；
Oryza sativa L. var. glutinosa Matsum 糯稻； Solanum tuberosum L.；
Sina, China; Asia; folium (一片叶); Folium viride (叶绿色)；Cruciferae (十字花科)；Rosaceae (蔷薇科);
分类的方法

1859 年，达尔文《物种的起源》发表。认为，物
种是变化的 —各类生物之间有或远或近的亲缘关系。

自然分类法：体现植物之间亲缘关系的分类方法。
100多年来，提出了数十个系统：
矮牵牛茄科
牵牛 旋花科
旋花科
一大清早我们就吹奏起喇叭： “太阳出来了，快把干劲放 大！” 万只喇叭齐奏，雷霆都喑哑， 吹起六亿人民有如奔腾万马。
群体能把握种的变异幅度。


要强调群体的方法，摒弃个体的方法。
5 模式标本与植物标本室
天 南 星 模 式 标 本
6 检索表
7 生物的分界
二界分类

植物 动物
微生物的发现


荷兰人列文虎克 （1632-1723 ） 并非职业科学家 。十分热衷制造 显微镜，能放大 300倍。 观察河水、人的 精液等，发现了 一个新的世界

目前，尚未在古细菌中发现病原菌。
病毒：非细胞结构
人类在自然界中的位置
在生物分类学中，人属于哺乳动物纲（Mammalia) 真兽亚纲（Eutheria)中的灵长目（Primates)。
灵长目动物的眼睛在脸的前面，有眉骨保 护眼窝。视觉敏锐，类人猿有辨色能力， 但是许多原猴没有。鼻子比其他的哺乳动 物短，嗅觉退化。灵长目动物的脑相对于 自身体重显得大而且重，并且很复杂。大 部分灵长动物上下颌前方都有一排牙床。 位于中间的叫门齿，之后是犬齿。犬齿之 后是前臼齿，最后是臼齿。灵长目动物四 肢会抓握,而且四肢都有5个趾头。

经典分类学：形态方法 实验分类学：结合生态学和遗传学 细胞分类学：染色体分类学 化学分类学：植物碱，黄酮类，萜烯类 血清鉴别法：沉淀反应；氨基酸排列顺序（如细胞色 素C） 数量分类学：计算相似性 DNA 共有祖征，共有衍征
3 生物分类的等级



动物界 Animal 脊索动物门 Chordata 脊椎动物亚门 Vertebrata 鱼纲 Pisces 鲤形目 Cypriniformes 鲤科 Cyprinidea 鲤属 Cyprinus 种 鲤鱼 Cyprinus carpio
物种多样性
BIODIVERSITY
生命科学技术学院 褚建君 shanghaichu@sjtu.edu.cn
《生物多样性公约》之后国内的相关文件



《中国21世纪议程》 《中国生物多样性保护行动计划》 《中国21世纪议程—林业行动计划》 《中国湿地保护行动计划》 《中国农业生物多样性保护行动计划》 《中国海洋生物多样性保护行动计划》 《中国环境保护21世纪议程》

以上种与分类学种是有一定区别的。只是在讨论某些 问题的时候提出的名词，不作分类的依据。
*半种
鹅掌楸 美国鹅掌楸
*薯蓣，山药、怀（淮）山药
*群体－种群

：有个体所没有的质
蜡叶标本有几个很大的缺陷：局部性，一些重要的性 状被丢弃了；压制过程中有的性状变化了；少数标本 很难表达群体的变异幅度；营养生长的部分不能表达 出来；采集与研究往往是不同的人；采集的范围往往 是特殊的地区，其变化往往是间断的。

*好种、坏种

好种是理想的种，无论是形态上还是生殖隔离上都有
明显的特征。 不能说坏种不是种！
材料 松属 Pinus 栎属 Quercus 马利筋属 solepias 克拉克花属 larkia 种数 18 17 108 33 好种 12 7 108 4 ％ 67 41 100 12

亚种、变种、变型
列文· 虎克把自己的发现仔细记录下来。并把观 察结果寄给了当时的权威科学机构——英国皇家 学会，从此名扬天下，被誉为细菌学的开创者
裸藻：微生物？

裸藻门又称眼虫 藻门。为单细胞 生物，绝大多数 无细胞壁，有 1~3条鞭毛，能 游动。
微生物？
植物？微生物？
真菌 界

植物界
原生生物界
原核生物界
Vitaceae (葡萄科)
5 物种的概念

是一个没有真正解决的问题。
原因：种本身的多样性、变异式样的复 杂性、各学科之间了解不够充分。
生物学种

：
美国Dobzhansky首先提出。 “假如是有性的物种，其后代是生殖社会，在
此生殖社会里能自由交配，并与血统相联系。
此社会的基因组相同，此社会即生物学种。”

动物界


五界分类
三 Fra Baidu bibliotek 分 类

1987年Carl R Woese在大量16S rRNA序列分析的基础上，描 绘出生物系统发育树，由真细菌（Eubacteria）、古细菌（ Archaebacteria）和真核生物（Eukaryote）共同构成并列的 生物三原界。
真细菌与古细菌

真细菌指比较常见的细菌（bacteria）。 古细菌生存在极端环境（高温、高盐、低pH）中，细胞壁 无肽聚糖，蛋白质合成起始甲硫氨酸不需甲酰化，tRNA基 因中有内含子，含有多种依赖于DNA的RNA多聚酶，蛋白 质合成对白喉毒素的抑制敏感，而对氯霉素的抑制不敏感 ，这些特性与真核生物相同，而与真细菌不同。
兰亭集序：
“此地有崇山峻岭，茂林修竹，又有清流激湍 ，映带左右……是日也，天朗气清，惠风和 畅。仰观宇宙之大，俯察品类之盛，所以游
目骋怀，足以极视听之娱，信可乐也。 ”
《湘夫人》
帝子降兮北渚，目眇眇兮愁予。袅袅兮秋风，洞庭波兮木叶下
。 登白薠兮骋望，与佳期兮夕张。 鸟何萃兮苹中，罾何为兮 木上？ 沅有芷兮澧有兰，思公子兮未敢言。荒忽兮远望，观流 水兮潺湲。麋何食兮庭中，蛟何为兮水裔？ 朝驰余马兮江皋， 夕济兮西澨。闻佳人兮召予，将腾驾兮偕逝。 筑室兮水中，葺 之兮荷盖。荪壁兮紫坛，播芳椒兮成堂。桂栋兮兰橑，辛夷楣 兮药房。罔薜荔兮为帷，擗蕙櫋兮既张。白玉兮为镇，疏石兰 兮为芳。 芷葺兮荷屋，缭之兮杜衡。 合百草兮实庭，建芳馨 兮庑门。九嶷缤兮并迎，灵之来兮如云。捐余袂兮江中，遗余 褋兮醴浦。 搴汀洲兮杜若，将以遗兮远者。时不可兮骤得，聊 逍遥兮容与。

植物形态学基础
水稻
甘蓝
牡丹
一年生植物
二年生植物
多年生植物
单子叶和双子叶

13世纪时，日耳曼人A. Magnus创立双
子叶和单子叶两大类的分类法。

以后有人又提出属Genera和种Species
的概念。
分类的方法
18 世纪，欧洲资本主义发展，为了寻找原料和基地，不 断扩张，收集了世界各地的大量植物标本，原来的分类 系统根本无法归类。这时，瑞典的Linna进行了大量的研 究工作，于1737年发表自然系统Systema Naturae，根据 花的构造特点和花各部分的数目 ( 尤其是雄蕊 ) ，将植物 分为24纲—又称性系统Sexual system。
《本草纲目》



收药物1892种，其中植物1195种。 将植物分为草、谷、菜、果、木5部。草 又分山草、芳草、湿草、青草、蔓草、 水草等11类；木部分乔木、灌木等6类。 1659年国外拉丁文出版的时候称《Flora sinensis》
分类的方法

[西洋] 希腊人Theo-Phrastus（前370--285）有 《植物的历史》Historia Plantarum和《植物的研 究》Enquiry into Plants二书。 记载植物480种，分为乔木、灌木、半灌木和草木； 并分为一年生、二年生和多年生；还知道有限花序 和无限花序、离瓣花和合瓣花；同时注意到了子房 的位置---这是很了不起的。因此，后人称他为 “植物学之父”。