生物学分类--界(kingdom)
2020-08-14 10:59阅读:
基于生物分子的RNA结构和运作机制的不同,目前生物科学分类法中最高的类别为域(Domain),三域系统分别为:真核生物域(eukaryotes)、细菌域(Bacteria)、古菌域(Archaea)。
真核生物域中分六个界:植物界、动物界、真菌界、囊泡藻界、古虫界、
有孔虫界。
但是在很长一段时间里,界(Kingdom)是
生物科学分类法中最高的类别。一开始人只将生物分为动物和植物两界。后来发现了
微生物,把好动的划为
动物界,有色素的细菌(
藻类)被分为
植物。后来,人们发现细菌是没有细胞核的,这跟动物和植物有着本质的区别,就把细菌独立为一界,称为原核生物界。再后来发现
真菌虽然有核,但是没有
叶绿体,也不具备植物的特点,就被分出
植物界,也成为独立的一界,最后自立为界的是
古细菌。这样就形成了:动物界、植物界、原核生物界、原生生物界、和古菌界5界。
按其不同的特征来分,现在的生物世界还可分为以下五大界:动物界,植物界,真菌界,细菌界,蓝藻界。
两界系统
瑞典生物学家
林奈(1707~1778),注意到周围的生物有固着不动和自养型的植物,也有自由行动和异养型的动物。因此,他把整个生物分成相应的两大类:植物界和动物界,即所谓的两界分类系统。该系统把细菌类、藻类和真菌类归入植物界,把原生动物类归入动物界。在分类上,这个系统自问世以来,一直沿用到
20 世纪 50 年代。
三界系统
自林奈以后,两百多年来,随着科学的发展,人们逐渐发现,两界系统存在着不少问题,
如
细菌没有细胞核,绝大多数藻类是自养的,但有少数低等藻类是异养的或暂时是异养的。比如异养小球藻具备动物和植物双重特征,分类学的中间类型怎么分类?在
19 世纪 60 年代,人们建议成立一个由低等生物所组成的第三界,取名为
原生生物界,包括细菌、藻类、真菌和原生动物。这个三界系统:动物界、植物界、原生生物界,解决了动植物界限难分的问题,但未被接受,整整
100 年后,直到 20 世纪 50 年代,才开始流行了一段时间,为不少教科书所采用。
四界系统
在三界分类系统中,原生生物界包含了细菌、真菌、藻类和原生生物。但是真菌是很特殊的。比如属于真菌的
蘑菇在很多方面都和植物很相似,它长在土里,靠菌盖产生孢子生殖。但是真菌却是异养的,不能进行光合作用,看似应归于动物界,但没有胃,是靠细胞消化食物的。真菌与植物和动物在结构、营养方式上和消化方式上的明显差异,这让很多生物学家对它的分类争论不休。1959
年,美国生物学家
魏泰克(R·H·Whittaker)提出了另立
真菌界,形成了四界分类系统:原生生物界、真菌界、植物界和动物界。
五界系统
10年后,到了1969年,魏泰克(R.H.Whittaker)又提出将生物在原有四界基础上,再分出一个原核生物界,至此形成五界分类系统。目前在
生物分类学上使用较广。魏泰克在已区分了植物与动物、原核生物与真核生物的基础上,又根据真菌与植物在营养方式(异养vs自养)和结构上(无叶绿素vs有叶绿素)的差异,把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界五界。其中的原生生物界包括一切真核的
单细胞生物和没典型
细胞分化的
多细胞生物。魏泰克认为,这些生物处于进化的低级阶段,它们之间是没有清楚界限的,因此,可以放在一个界中。但是,有些分类学家则主张将它们分别放到动物界或植物界中,对于那些同时具有动物和植物两方面特征的生物,可以既收入植物界,也收入动物界,承认它们的“双重身份”。
五界系统按复杂性增加的三个层次排列生命:原核的单细胞(原核生物界);真核的单细胞(原生生物界);真核的多细胞(植物界、真菌界和动物界)。随着生物层次的上升,生物变得愈加多样化,因为
生物结构和功能复杂性的增加,变异的机会增多。多细胞生命的三个界代表了一种生态的和形态的分类。植物(生产)、真菌(还原)和动物(消费)代表了我们这个世界上三种主要生存方式。
五界系统:原核生物界、原生生物界、植物界、菌物界、动物界。
六界
随着
分子生物学技术的进步,人们发五界分类系统中,原核界的细菌在形态上尽管很相似,但根据分子水平上的差异可明显分成两大类:古细菌和
真细菌。例如,在古细菌中,存在 ATTA 键合蛋白盒子(ATTA
box-bindingprotein),这也是真核生物中 RNA
多聚酶、、的
基本转录因子,但在真细菌中却没有这种转录因子。又如,在核糖体 RNA(
rRNA)的同源性上,在
细胞壁和细胞膜的成分上,以及在转移 RNA(
tRNA)
稀有碱基的差别上,古细菌和真细菌都有明显不同;这个不同甚至要超过它们各自与真核生物的不同。所以,
沃斯(C·R·Woese)认为,应把原核生物界分类两界:
古细菌界和真细菌界。古细菌界的细菌主要生活在一些极端环境中,如沼泽地底层(
甲烷细菌)、
热泉(如布氏火盘菌,最适生长温度达 105
)等。真细菌界的细菌为常见类型,有共生的,如遗传研究的重要细菌大肠杆菌;有寄生和致病的,如
沙门氏菌和葡萄球菌。真细菌界还包括
蓝绿藻。 关于六界间的生物在进化上的关系,沃斯根据它们在分子水平上的差异认为,所有生物有 3
种最基本的类型:古细菌、真细菌和最简单的真核生物。由于它们彼此间在分子水平上的差异大小近于相等,所以它们可能或多或少直接起源于地球上的原始生命,即原始生命在自然选择过程中,或迟或早地出现了这
3 种类型的独立进化途径。
开始,可能古细菌在地球上占优势,因为它们的代谢很好地适应了原始地球条件(富有二氧化碳,缺氧、高温)。往后,当氧成为大气的主要成分和地球温度逐渐变冷时,适合于需氧和较低温度的真细菌又可能占优势。关于真核细胞的起源一直是个谜。根据分析,真核生物叶绿体的
DNA 和蓝绿藻的 DNA
极为相似,而有些真核细胞的基因又与古细菌的极为相似,所以最简单的真核生物可能有复杂的起源,即原始生命、古细菌和真细菌都可能参与了这一过程,再后,最简单的真核生物,在长期的自然选择过程中又进化成四界:原生生物界、植物界、真菌界和动物界。
病毒是结构上极为简单的
非细胞生物。病毒是生物,是因它具有生命的某些特征,如借助于
宿主细胞可以进行繁殖,以产生更多的病毒。但其简单的结构,到底是原始地球上的最初生命形式,还是原核界
生物退化的产物,现尚无定论,从而也还不能确定其分类地位。