標籤:分類學

化學分類學是以生物的化學成分及其合成途徑的特徵為依據,配合傳統分類及有關學科。

1基本介紹

化學分類學以研究生物類群的特性、起源、親緣關係及其系統發育規律的分類學分支,即從分子水平來探討生物進化的一門學科。化學分類學這一名稱是荷蘭生化學家R.海赫瑙爾於20世紀50年代末提出,先用於植物,而今已應用於生物界。

2學科歷史

學科發展
20世紀初葉後期,出現了植物化學成分與植物系統發育關係內在規律的總結工作。如蘇聯生化學家伊萬諾夫(1926,1961)認為有機體物質進化的主要生化規律有四:
①每一個種在恆定的外界條件下具有製造一定成分物質的特性,這種特性是它的生理化學特徵;
②有相近遺傳聯繫的種有相似的生理化學特徵;
③當生存的外界條件改變的時候,或植物遷移到另外的氣候條件下的時候,其外界條件區別愈大,則生理化學特徵的變化也愈大,植物種內(個體之間特徵)的聯繫因而斷開,出現與原有的繼承性相聯繫的新的特徵:特徵在進化;
④引起生理化學特徵變異的原因是氣候因素──光、溫度、水分,在地理上的每一個地方,它們的量與質的結合都是特殊的,所以地球上的植物的生化過程在任何地方也不會重複。С.Л.伊萬諾夫總結的四條規律,可以解釋植物系統發育與所含化學成分演化的關係上的許多現象,但他沒有看到引起植物化學過程改變的不僅是氣候因素,土壤、生物等也是重要因素。60年代以來,由於植物生化資料的積累、尋找藥物及其他輕工、化工原料的要求及成功,尤其是許多新技術主要是各種色譜分析方法和各種電泳技術的發展,以及植物分類本身需要得到更多的特徵,所以植物化學分類學成為生物分類領域中迅速發展的交叉學科。動物的化學分類研究,至今主要在高級階元之間開展,但在種級階元乃至種下群體的研究報告也已出現。

3研究內容

R.海赫瑙爾於1965年,在其「化學分類學的過去和現在」一文中提出化學分類學研究包括描述化學分類學與動態化學分類學兩部分。前者是分離植物成分,闡明其結構並研究這些成分在植物界的分佈;後者在於對生物合成途徑進行比較研究,從而解決起源於化學特徵的平行性和多樣性的問題。同時還應熟知關於新陳代謝途徑方面和由這途徑產生的植物成分方面的進化趨勢,即發展和退化。
所以,化學分類學的研究內容可概括為:
①對各級分類階元例如科、屬和種所含化學成分(包括主要成分,次要成分和特徵成分)的特性和合成途徑進行比較研究;
②探索各化學成分在生物界中的分佈規律,研究生物體中化學成分的自身進化;
③根據生物所含的化學成分及其合成途徑,配合傳統分類學及有關學科,共同研究生物類群的起源,如植物起源、動物起源、被子植物起源和哺乳動物起源等。

4學科分類

動物的化學分類學
研究歷史很短,但已使一些疑問得到澄清,部分系統得到改善。如鳥綱中之紅鸛(火烈鳥),以往置於鸛形目或雁形目,但紅鸛之外形及習性介於鸛形、雁形二目之間,經20年研究,用酶法、電泳法分析、比較100種鳥類的卵蛋白后,確定紅鸛為獨立於鸛形目與雁形目的類群,建立了紅鸛目。北京產的蘿蔔螺以往定為三種或二種,經用圓盤電泳酯酶分析,證實為2種。化學分類學應用於昆蟲分類尚在探索之中,70年代以來出現較多的是對社會性昆蟲(白蟻、螞蟻)的研究報告,應用昆蟲的外分泌腺的揮發性分泌物(如驅避素、警戒素等)探索居群內、居群間的親緣關係,進而分析其分類系統關係,但由於社會性昆蟲類型等級複雜,食物的影響,年齡的不同,使取樣難於一致等問題未獲解決,實驗手段尚不足以檢出1毫微克分泌物的水平,致研究成果有限。

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