Úvod do systematiky

Živú prírodu nemožno jednoducho a hlavne jednoznačne klasifikovať. V súčasnosti sa používa zaradenie organizmov do systému z hľadiska ich fylogenetickej príbuznosti, čo je niekedy veľmi problematické (chýbajúce fosílne nálezy poukazujúce na vývojovú príbuznosť organizmov a pod.). Ani v súčasnej modernej dobe nie je zaradenie niektorých skupín organizmov jednoznačné a možno sa stretnúť s viacerými variantami. Pomôcť by snáď mohla rozvíjajúca sa biochémia a hlavne molekulárna biológia. Na svete sú už prvé systémy, ktoré sú zostavované na základe štúdie zloženia nukleových kyselín, ktoré jasne poukazujú na vzájomné príbuznosti organizmov.

Lenže na Zemi existujú milióny a milióny rozličných organizmov, neustále vznikajú nové druhy a ešte viac druhov vplyvom znečistenia prostredia a rýchlejšie sa meniacich životných podmienok zaniká. Potrvá teda ešte veľa rokov, kým v systéme živej prírody budeme mať úplne jasno.

Fylogenetický vývoj

Fylogenetický vývoj, alebo fylogenéza (gr. phylon = rasa, kmeň; genesis = zdroj, pôvod), predstavuje vývoj biologického druhu alebo určitej sledovanej skupiny organizmov počas celej jeho histórie. Je to teda dlhodobý proces evolúcie, ktorý z dôvodu krátkej existencie ľudského rodu (a ešte kratšieho obdobia modernej biologickej vedy) nemôžeme priamo pozorovať. Aj v súčasnosti však existujú určité prechodné vývojové články, u ktorých akoby evolúcia zastala. Takéto druhy nám potom pomáhajú ujasniť si niektoré fylogenetické vzťahy (napr. latiméria podivná).

Výsledkom štúdia fylogenézy (fylogenetiky) je konštrukcia tzv. fylogenetických stromov - kladogramov (gr. klados = konár, vetva), kde dĺžky a vetvenia "konárov" znázorňujú príbuznosti jednotlivých skupín organizmov medzi sebou. Fylogenetické stromy sú charakteristické vetvením preto, lebo život na Zemi sa stále vyvíja a neustále vznikajú nové druhy. Je však veľmi pravdepodobné, že všetky organizmy vznikli z jedného spoločného predka.

V súvislosti s fylogenézou sa môžete často stretnúť s tromi termínmi, ktorých význam nie je vždy celkom jasný:

  • Monofyletická skupina je taká vetva kladogramu, resp. skupina organizmov, ktorej všetci zástupcovia sú potomkovia jedného spoločného predka, a sú teda súčasťou jednej fylogenetickej línie. Monofyletická skupina teda najlepšie odzrkadľuje evolučné vzťahy medzi organizmami.
  • Parafyletická skupina síce zahŕňa zástupcov, ktorí majú jedného spoločného predka, ale nezahŕňa všetkých jeho potomkov. Klasickým príkladom sú napr. plazy. Fylogenetická línia plazov zahŕňa, okrem iného, aj vtáky, pretože vtáky sa vyvinuli z plazov príbuzných krokodílom. Často však tvoria vtáky osobitnú skupinu. V takom prípade sú plazy parafyletickou skupinou, pretože nezahŕňajú všetkých potomkov ich spoločného predka. Ak sú, naopak, vtáky zaradené medzi plazy, sú plazy monofyletickou skupinou.
  • Polyfyletická skupina je taká, ktorá zahŕňa v podstate fylogeneticky nepríbuzných zástupcov. Takíto zástupcovia sú zoskupení na základe znaku, ktorý neodzrkadľuje ich spoločný pôvod. Typickým príkladom je konvergentná evolúcia, kedy sa u dvoch fylogeneticky odlišných skupín vyvinú podobné, analogické znaky (napr. končatiny hmyzu a stavovcov, plutvy rýb a veľrýb, komorové oko hlavonožcov a stavovcov). Ak sa organizmy zoskupia na základe takéhoto kritéria, jedná sa o polyfyletickú skupinu. Takouto skupinou sú napr. bičíkovce (Flagellata), ktoré zahŕňajú jednak riasy, jednak živočíšne prvoky. V tomto prípade je kritériom pre ich spoločné zaradenie prítomnosť chloroplastov a fotosyntézy, ale inak nie sú si vôbec príbuzné.

Na príklade zjednodušeného fylogenetického stromu mnohobunkovcov môžete vidieť všetky tri skupiny. Druhoústovce sú monofyletickou skupinou, pretože obsahujú všetkých jej potomkov (ostnatokožce a chordáty). Ďalšie monofyletické skupiny sú v podstate všetky skupiny, ktorých vetva obsahuje všetkých jej potomkov: zvliekavce (obsahujú hlístovce a článkonožce), prvoústovce (obsahujú všetky zvliekavce a skupinu Lophotrochozoa), dvojstranovce (obsahujú všetky druhoústovce, prvoústovce, ale aj bezčrevovky) a pod. Mechúrniky však už monofyletickou skupinou nie sú, pretože z evolučného hľadiska sú jej potomkami aj všetky dvojstranovce, ale do mechúrnikov sa normálne nezaraďujú. Mechúrniky sú teda parafyletickou skupinou. Podobne aj hubky sú parafyletická skupina, pretože okrem vápnic by k nim mali patriť aj všetky epitelovce, ktoré sa z hubiek vyvinuli. Okrúhlovce sú polyfyletickou skupinou, pretože ich potomkovia patria do iných fylogenetických línií (vírniky medzi Lophotrochozoa, hlístovce medzi zvliekavce). Okrúhlovce majú veľa spoločných znakov, avšak fylogeneticky (evolučne) sú vírniky a hlístovce nepríbuzné.

Taxonómia

Taxonómia je odbor biológie zaoberajúci sa teóriou a praxou klasifikácie organizmov a ich usporiadaním do hierarchického systému. Základnou taxonomickou jednotkou je druh (biologický druh).

V rámci rôznych biologických disciplín možno pomenovať poddisciplíny zaoberajúce sa systematickým členením organizmov, ktoré sú zahrnuté do predmetu ich štúdia. Systematická botanika sa zaoberá kategorizáciou rastlín, systematická zoológia klasifikuje živočíchy, a pod.

Ústrednou postavou, ktorá sa snažila spraviť ucelený systém živej prírody, bol v prvej polovici 18. storočia švédsky prírodovedec CARL VON LINNÉ (1707-1778). Jeho najväčším prínosom bolo zavedenie binomickej nomenklatúry - dvojslovného pomenovania organizmov. Odvtedy je každý organizmus pomenovaný rodovým a druhovým menom (výnimku tvoria vírusy).

V odborných článkoch sa za rodovým a druhovým menom píše aj meno autora, ktorý po prvý raz použil toto pomenovanie (L. znamená Linné). Základným pravidlom nomenklatúry je zákon prvenstva (priority), uznávaný od dôb Linného, rešpektujúci pôvodné pomenovanie istého taxónu, preto sa v taxonomických prácach za názvom taxónu s menom autora udáva aj rok publikovania názvu.

Celú hierarchiu taxonomických jednotiek rozdeľujeme do 3 skupín: taxóny najvyšších, stredných a nižších kategórií. Vyššie taxonomické jednotky ako rod majú spravidla svoju charakteristickú koncovku. Je to tak pri latinských ako i slovenských názvoch.

Taxóny najvyšších kategórií

  • doména (regio); napr. doména všetkých eukaryotických organizmov - regio Eucarya
  • ríša (regnum); napr. ríša rastlinná - regnum Vegetabile (Plantae)
    • podríša (subregnum); napr. vyššie rastliny - Cormobionta
  • oddelenie (divisio) - u rastlín; napr. (sinice a riasy) zelené riasy - Chlorophyta, (huby) slizovky - Myxomycota
  • kmeň (phylum) - u živočíchov; rôzne koncovky - napr. článkonožce - Arthropoda
    • pododdelenie (subdivisio) - u rastlín; napr. Coniferophytina, (huby) plesne - Zygomycotina
    • podkmeň (subphylum) - u živočíchov; rôzne koncovky - napr. vzdušnicovce - Tracheata
  • trieda (classis); napr. (riasy) rozsievky - Bacillariophyceae, (huby) endomycéty - Endomycetes, (vyššie rastliny) ginká - Ginkgopsida, (živočíchy) rôzne koncovky - napr. hmyz - Insecta
    • podtrieda (subclassis); (rastliny a huby) napr. pravé askomycéty - Euascomycetidae, (živočíchy) väčšinou rovnaké koncovky len v rámci jednotlivých tried

Taxóny stredných katerógií

  • rad (ordo); (rastliny a huby) napr. pŕhľavotvaré - Urticales, (živočíchy) nestále koncovky, niekedy rovnaké v rámci (pod)triedy
    • podrad (subordo); (rastliny a huby) napr. Chlamydomonadineae, (živočíchy) rôzne koncovky
  • čeľaď (familia); (rastliny a huby) napr. fialkovité - Violaceae, (živočíchy) napr. bystruškovité - Carabidae
    • podčeľaď (subfamilia); (rastliny a huby) napr. jedľovaté - Abietoideae, (živočíchy) ???
  • skupina (tribus); (rastliny a huby) napr. Stellarieae, (živočíchy) ???
    • podskupina (subtribus); (rastliny a huby) napr. Stellariinae, (živočíchy) ???
  • rod (genus); napr. váľač - Volvox, komár - Culex
    • podrod (subgenus); napr. subg. Rosa
  • časť (sectio); napr. sect. Labrea
    • čiastka (subsectio); napr. subsect. Petiolares

Taxóny nižších kategórií

  • druh (species, propria); napr. váľač zlatý - Volvox aureus, komár piskľavý - Culex pipiens
    • poddruh (subspecies); napr. Bryum capillare ssp. (subsp.) carinthiacum
  • odroda (varietas); napr. kvasinka vínna - Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus
    • pododroda (subvarietas); napr. Brassica oleracea var. capitata subvar. sphaerica
  • forma (forma); napr. Melosira distans var. lirata f. rotundata
    • podforma (subforma); napr. Melosira distans var. lirata f. rotundata subf. ruber