دکتر زهرا زارع نویسنده کتاب اصول رده‌بندی جانداران و ویژگی‌های کلی آن‌ها و عضو هیئت علمی دانشگاه فرهنگیان، در فصل اول این کتاب در خصوص اصول رده بندی جانداران به طور مفصل بحث می کند. در ادامه قسمتی از این فصل ارایه می شود. برای تهیه این کتاب اینجا کلیک کنید.
رده بندی به طور کلی قراردادن جاندارانی با ویژگی‌های مشترک در گروه‌های مشخص است. رده بندی دانش شناسایی، نامگذاری و طبقه‌بندی موجودات زنده است. رده بندی که یکی از شاخه‌های مهم زیست‌شناسی است، دانشی پایه برای حوزه‌های مختلف زیست‌شناسی محسوب می‌شود. امروزه رده بندی با نگاه تکاملی به طبقه‌بندی جانداران می‌پردازد، که به آن سیستماتیک گفته می‌شود. سیتماتیک واژه‌ای فراگیرتر از رده بندی است و به بررسی تنوع موجودات زنده و ارتباط‌های تکاملی بین آن‌ها می‌پردازد و دانش ما را در زمینه‌ی تکامل افزایش داده و زمینه‌ای برای شناخت انواعی از پدیده‌های زیست شناختی همچون سازگاری، گونه زایی، روابط اکولوژیک و درجاتی از تکامل را فراهم می‌آورد. رده بندی موجودات زنده به زیست شناسان کمک می‌کند تا دانش خود را سازماندهی کنند. همچنین نقش حیاتی در زیست‌شناسی حفاظت و بوم شناسی دارد و نیز ما را برای یافتن گیاهان و جانوران مطلوب‌تر و با ارزش اقتصادی یاری می‌کند.
تاریخچه‌ی رده بندی
از زمان ارسطو ( 323-384 ق. م) تا اواسط قرن نوزدهم، زیست‌شناسان موجودات زنده را به دو فرمانروی[1] گیاهان و جانوران تقسیم می‌کردند. آنچه که در این بازه‌ی زمانی، به خوبی در طبقه‌بندی مشخص است، نقش لینه دانشمند سوئدی (1707-1778)در طبقه‌بندی موجودات است. وی گیاهان و جانوران را در گروه‌های مختلف طبقه‌بندی کرده است هر چند طبقه‌بندی او با ایرادهای بزرگی همراه بوده است اما وی به دنبال طبقه‌بندی گیاهان، سیستمی را برای نامگذاری گیاهان، ابداع کرد که تا به امروز برای نامگذاری همه‌ی جانداران مورد استفاده قرار می‌گیرد. بعدها با ابداع و پیشرفت میکروسکوپ‌ها توسط زیست شناسان معلوم شد که بسیاری از موجودات زنده میکروسکوپی را نمی توان به سادگی در فرمانروی گیاهان و یا جانوران قرار دارد مثلاً تک سلولی اوگلنا در دوره‌های زمانی مختلف هم در فرمانروی گیاهان و هم در فرمانروی جانوران طبقه‌بندی شده است، این تک سلولی در حضور نور فتوسنتز انجام می‌دهد اما در تاریکی از تاژک خود استفاده می‌کند تا به جستجوی غذا بپردازد تا اینکه در سال 1886 ارنست هکل زیست شناس آلمانی، فرمانروی سومی را به نام آغازیان به منظور طبقه‌بندی و جای دادن باکتری‌ها و ارگانیسم هایی نظیر اوگلنا پیشنهاد کرد. امروزه بسیاری از زیست شناسان جلبک‌ها، پروتوزوئرها، کپک‌های آبزی و کپک‌های مخاطی را در فرمانروی آغازیان قرار می‌دهند. در سال1937 ادوارد شاتون زیست شناس فرانسوی واژه‌ی پروکاریوت را برای توصیف باکتری‌ها و یوکاریوت را برای توصیف سایر سلول‌ها پیشنهاد کرد. این جدایی میان پروکاریوت و یوکاریوت اکنون به وسیله‌ی زیست شناسان به عنوان مبنای واگرایی تکاملی پذیرفته شده است. در دهه 1960، پیشرفت هایی در میکروسکوپ الکترونی و تکنیک‌های بیوشیمیایی صورت گرفت و تفاوت‌های سلولی بیشتری آشکار شد که موجب ارائه‌ی پیشنهاد‌های جدید برای طبقه‌بندی موجودات زنده شد. تا اینکه در سال 1969 ویتاکر بر پایه ساختار سلولی و نحوی کسب غذا توسط جانداران، یک طبقه‌بندی شامل پنج فرمانرو پیشنهاد داد. وی پیشنهاد کرد که قارچ‌ها از فرمانروی گیاهان خارج شوند و در فرمانروی جداگانه قارچ‌ها طبقه‌بندی گردند. چرا که قارچ‌ها قادر به انجام فتوسنتز، که مهمترین نقش گیاهان است، نمی باشند. علاوه بر این قارچ‌ها از لحاظ ترکیب دیواره‌ی سلولی، ساختارهای پیکری و روش‌های تولید مثلی با گیاهان تفاوت دارند. همچنین فرمانروی پروکاریوت‌ها برای باکتری‌ها ایجاد شد موجوداتی که به طور اساسی با تمام موجودات زنده‌ی دیگر در نداشتن هسته‌ی مشخص و دیگر اندامک‌های غشایی تفاوت دارند. در اواخر دهه‌ی 1970 کارل ووز (Woese) و همکاران با استفاده از آنالیز RNA، مطالعه‌ی روابط تکاملی میان موجودات زنده را آغاز کردند. توالی نوکلئوتیدی RNA ریبوزومی مربوط به زیر واحد کوچک 16S rRNA شدیدا حفظ شده است. ژنی که این مولکول را رمز می‌کند در تمام جانداران شناخته شده است و عملکرد آن در طول زمان بدون تغییر باقی مانده است. Woese به کمک آنالیز توالی 16SrRNAاز تفاوت‌های موجود در این مولکول جهانی، برای به چالش کشیدن این نظریه قدیمی که پروکاریوت‌ها همگی خویشاوند نزدیک به هم و بسیار مشابه یکدیگرند، استفاده کرد. او پیشنهاد کرد که اساسا دو گروه متفاوت از باکتری‌ها، یعنی آرکی باکتری‌ها و یوباکتری‌ها وجود دارد و اینکه پروکاریوت‌ها دو انشعاب از سه انشعاب اصلی موجودات را به خود اختصاص داده‌اند. این فرضیه با گزارش توالی یابی ژنوم کامل آرکی باکتری مولد متان به نام Methanoccusjannaschii توسط کارل جی بالت و همکارانش در مجله‌ی Science بیشتر تقویت شد. با مقایسه توالی‌های به دست آمده از باکتری مولد متان با توالی‌های دو گونه یوباکتری، مشخص شد که کمتراز نیمی از ژن‌های آرکی باکتری‌ها و یوباکتری‌ها مشابه هستند. بر اساس این شاهد مولکولی، بسیاری از زیست شناسان، پروکاریوت‌ها را در دو فرمانروی یوباکتری و آرکی باکتری قرار دادند.
بر پایه‌ی این تفاوت‌های مولکولی اساسی، اغلب متخصصان رده بندی اکنون یک سطح طبقه‌بندی بالاتر از فرمانرو، به نام قلمرو[2] را بین یوباکتری‌ها، آرکی باکتری‌ها و یوکاریوت‌ها قرار می‌دهند و بر این اساس موجودات زنده را در سه قلمرو طبقه‌بندی می‌کنند: آرکی‌ها، یوباکتری‌ها و یوکاریا( تصویر1)
تصویر1-1: قلمروهای سه گانه‌ی جانداران
در تازه‌ترین طبقه‌بندی که از سوی کاوالیر – اسمیت در سال 2004، ارائه شده است جانداران در 6 فرمانرو شامل باکتری‌ها، پروتوزآ، کرومیست ها[3]، گیاهان، قارچ‌ها و جانوران طبقه‌بندی شده‌اند. که در آن کرومیست‌ها، به عنوان یک گروه مستقل در یوکاریوت‌ها قرار گرفته‌اند. کرومیست‌ها گروهی از تک سلولی‌های فتوسنتز کننده هستند (حبابچه داران رنگی) که در طبقه بندی‌های دیگر جزو سلسله‌ی آغازیان تقسیم بندی شده‌اند. البته به نظر می‌رسد که این دسته بندی تاکنون چندان با استقبال زیست شناسان مواجه نشده است و در منابع، کمتر به آن استناد شده است و برای اینکه مورد پذیرش عموم قرار بگیرد به شواهد تایید کننده‌ی بیشتری احتیاج دارد.
برخی دانشمندان حوزه‌ی طبقه‌بندی جانداران
ارسطو فیلسوف یونانی(384 ق. م. تا 323ق. م)
ارسطو افزون بر تعیین جایگاه موضوعات علوم و طبقه‌بندی آن‌ها از جمله علوم طبیعی، اولین دیدگاه‌ها در زمینه‌ی زیست‌شناسی را مطرح کرد. وی سفرهای متعددی به سرزمین‌های دیگر داشت، که این سفر‌ها سبب آشنایی او با اقلیم‌های متفاوت و تاثیر آن در زندگی انسانها شد از این رو برخی ارسطو را بنیانگذار نظریه‌ی جبر جغرافیایی و تاثیر محیط بر زندگی و رفتار انسان می‌دانند.
کارل لینه (1707 تا 1778)
گیاه شناس و پزشک سوئدی، پایه‌گذار نظام طبقه‌بندی گیاهان و جانوران در جوانی، برای کشیش شدن تربیت شدهبود، ولی به این کار هیچ علاقه‌ای نداشت. علاقه‌ی او به گیاه شناسی مورد توجه پزشکی از شهرش قرار گرفت که او را برای تحصیل به دانشگاه لوند و سپس به دانشگاه اوپسالا معرفی کرد. در طول این مدت، لینه با چاپ مقاله‌ای با نام “مقدمه‌ای بر لقاح به وسیله‌ی گل” ، پرچم و مادگی را اساسی برای تقسیم‌بندی گیاهان معرفی کرد. لینه شکل و ساختمان گل و دانهیگیاهانراوسیلهیطبقه‌بندیآن‌هاقرارداد. ادامه‌ی تحقیقات وی سبب چاپ مقاله “فلورالاپونیکا” در سال ۱۷۳۷ شد. در ادامه وی در کتاب “سیستما ناتورا” 4400 گونه از حیوانات و 7700 گونه از گیاهان طبقه‌بندی شده را معرفی نمود و در آن از سیستم دونامی برای نامگذاری گیاهان استفاده کرد. از مهمترین کارهای لینه رده بندی گیاهان در 24 گروه براساس ساختار تولید مثلی بود.
ارنست هکل (۱۸۳۴تا ۱۹۱۹)
زیست شناس ، فیلسوف و پزشک آلمانی بود که هزاران گونه‌ی مختلف جانداران را کشف، نامگذاری و شرح داد. همچنین وی درخت تبار زایشی که در بردارنده‌ی تمام گونه‌های جانداران است را رسم نمود و اصطلاحات زیادی در زمینه‌ی زیست‌شناسی معرفی کرد.
************************************
[1] . Kingdom
[2] . Domain
[3] . Chromista