植物分类学

“taxis”意为“排列”，“nomos”意为“法则”，这两个词是“taxonomy”一词的词根。植物分类学是根据预定规则对植物进行分类的研究。瑞士植物学家 A. P. de Candolle 在其著作《植物学基础理论》中首次使用了“taxonomy”一词。

现代分类学以生物体的相似性为基础，相似性表明它们来自近期共同的祖先。因此，如果两种植物具有相同的特征，例如能够以特定类型的分子储存碳水化合物，那么它们在分类学上就是相关的。植物学领域中的“植物分类学”致力于根据植物的相似性和差异性对其进行识别、归类和命名。

植物分类学的目标是：

1. 识别：通过检查未知物种的特征并与已知物种进行比较来确定其身份。识别是确定生物体基本特征的过程。
2. 描述：列出新发现物种的所有特征。
3. 分类：根据相似性和差异性，将已知物种分类和组织成不同的群组或分类单元。
4. 命名：使用标准科学术语进行指称。

分类学与系统学

“systema”一词意为“生物体的有序排列”，是系统学一词的词根。它考虑了生物体的进化关系。植物系统学侧重于植物与其进化历史之间的关系。系统学分类了生物多样性研究收集到的数据。

生物体的分类是基于相似性、接近性或关系。它以系统发育分类学的形式，展示了祖先谱系以及各种生物之间的关系。个体之间的共同点表明它们可能来自共同的祖先。它说明了现代生物是如何进化的。一组密切相关的生物共享一个共同的基因库。

根据共同的特征和相似性，将生物体分组使用各种分类学类别。按层级顺序排列的各种分类学群组是：

• 王国
• 门
• Class
• 顺序
• 家庭
• 属
• 物种

从物种到界，共享特征的数量逐渐减少，物种之间共享的共同特征最多，同一界内的生物共享的共同特征最少。

植物分类系统列表

最初的分类方案只考虑了少数营养特征。除了形态特征外，更复杂的现代分类学研究还考虑了各种形态学、细胞学和分子学因素，例如细胞和生殖特征、营养方式、生境、进化关系等。

植物分类系统可分为三类。以下是植物分类系统的列表：

1. 人工分类系统
2. 自然分类系统
3. 系统发育分类系统

1. 人工系统

早期试图根据几个表面特征对生物体进行分类的系统是人工系统。它们在生物分类学历史上很重要，因为它们代表了安排生物体的开创性努力。其缺点是未能考虑进化关系和形态细节。它们对有性特征和营养特征给予同等重视是不正确的。环境因素对营养特征有显著影响。因此，密切相关的物种被分开了。

两千多年前，亚里士多德根据基本物理特征将植物分为三类：草本、灌木和乔木。泰奥弗拉斯在他题为《植物志》或《植物探究》的作品中，试图根据植物的繁殖策略和预期用途将植物分为几类。被称为“植物学之父”的

“现代分类学之父”是卡尔·林奈。他在其著作《自然系统》中，提出了将自然界分为植物界、动物界和矿物界的人工分类系统。

他认识到花部特征的重要性，并根据雄蕊的数量对植物进行分类。这有时被称为性分类系统。

林奈不断出版新作品。《植物种志》概述了他所知的每种植物。它包含了约 7300 种他描述的植物。他根据雄蕊的长度、数量、联合和结构，将所有植物分为 24 类。例如，单性（Monoecia）、雌雄异株（Dioecia）、杂性（Polygamia）、隐花（Cryptogamia）、多雄蕊（Polyandria）、单体雄蕊（Monoadelphia）（雄蕊联合成一束）和单雄蕊（Monoandria）（一个雄蕊，两个雄蕊等）。

他提出了双名法系统。他在《植物哲学》中为每种植物的命名提供了指导。由于每个名称包含两部分——属名和种名——因此称为双名法。例如，Solanum melongena（茄子）和 Solanum tuberosum（土豆）属于同一属，但具有不同的种名。

2. 自然系统

在此方法中，分类过程考虑了更多特征。它基于生物体在花部和营养特征方面的内在相似性。它考虑了许多内部和外部特征，包括植物化学、不同类型的胚胎和细胞解剖。最重要的自然分类系统是本特姆和胡克的系统，适用于开花植物。他们将植物分为两类：phanerogams（开花植物）和 cryptogams（非开花植物）。本特姆和胡克的分类方案共将 97,205 种种子植物分为 7569 个属和 202 个科。开花植物进一步分为三个类：双子叶植物、裸子植物和单子叶植物。

《植物属志》的三个版本，出版于 1862 年至 1883 年之间，收录了本特姆和胡克的分类方案。它未能确定不同植物群之间的进化联系，但确实有助于确定各种植物群内部的关系。裸子植物被错误地放置在单子叶植物和双子叶植物之间。

3. 系统发育分类系统

该系统基于遗传关系和进化序列。在达尔文进化论发表后，创建了系统发育分类系统。除了在古代文献中发现的解剖学特征外，还考虑了遗传成分。世界各地的生物学家大多接受了这一点。这种方法认为，一个分类群内的所有物种都起源于一个共同的祖先。恩格勒和普朗特尔、哈钦森、塔赫塔让、克朗奎斯特、罗尔夫·达尔格伦和罗伯特·F·索恩等许多科学家都受到了系统发育分类方法的影响。

两种主要的分类系统是

• 恩格勒和普朗特尔分类系统：在此类系统发育分类方案中，花部特征，例如单个花被或无花被，以及由风授的单性花，被认为是原始的，相比之下，具有两个花被和由昆虫授粉的双性花。植物根据花形态的复杂性增加进行分类。植物王国分为 13 个部门。
  • 11 个是藻类植物
  • 第 12 个是胚胎植物无管植物，即有胚但无花粉管的植物（苔藓植物和蕨类植物）
  • 第 13 个是胚胎植物有管植物，即有胚和花粉管的植物（种子植物）。
• 哈钦森分类法：英国植物学家约翰·哈钦森在其 1926 年至 1934 年出版的两卷本著作《开花植物的科》中首次描述了系统发育分类系统。哈钦森将被子植物分为单子叶植物或双子叶植物。根据花形态，单子叶植物进一步分为三个类：花萼（Calyciflerae）（有花萼）、花瓣（Corolliferae）（花瓣状花被）和颖花（Glumiflorae）（无花被）。双子叶植物进一步分为两个类，即木本植物（Lignosae）和草本植物（Herbaoae）。

现代分类学进展

随着分子生物学的发展，已经开发了许多识别遗传物质的方法。这使我们能够比较不同分类水平的个体，并在缺乏化石数据的情况下克服分类挑战。

1. 数值分类学：计算机用于此任务，并考虑了每个可观察到的特征。为每个特征分配代码和数字。可以同时考虑数百个特征，并赋予它们同等的权重。
2. 细胞分类学：它利用细胞学数据来理解分类学，例如染色体数量、形状和大小。
3. 化学分类学：化学分类学是利用植物化学成分进行分类学研究。化学分类学研究蛋白质、氨基酸、核酸、肽、淀粉、谷物、蜡、脂肪、油和酚类。

植物分类学的重要性

1. 它提供了对植物物种各种形态和解剖特征的全面总结。
2. 它以系统的方式组织所有植物数据。
3. 它显示了一个物种与其祖先之间的进化联系。
4. 通过与已知物种进行比较，植物分类学使得识别任何新物种并确定其在分类中的位置成为可能。
5. 系统学可用于分析遗传成分。
6. 它用于科学地命名任何物种，这促进了全球名称的一致性并避免了误解。
7. 它有助于理解现有的生物多样性。
8. 它有助于编目所有当前已知的现存物种。
9. 林业、医学和农业领域大量使用分类学。