계통분류학
1. 개요
계통분류학은 유기체의 체계적 배열을 연구하는 학문으로, 고대 그리스어 'systema'에서 유래되었다. 생물 계통 분류학은 수치, 생화학적, 실험적 분류 체계를 사용하여 종을 분류하며, 유기체의 다양성, 학명, 종 설명, 분류, 생물 다양성, 자연계 조작 등을 연구하고 응용한다. 분류학, 계통 생물학, 계통 발생학 등과 관련되어 있으며, 유기체의 관계를 이해하기 위해 분류학적 형질을 사용한다. 분류학적 형질에는 형태학적, 생리학적, 분자적, 행동적, 생태학적, 지리적 형질 등이 있다.
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분류학 -
모식종
모식종은 속의 기준이 되는 종으로, 분류군 분할 시 기존 분류군 이름을 자동으로 할당하며, 국제 동물 명명 규약에 따라 속명과 종을 영구히 연결하는 종의 분류 및 명명에 필수적인 개념이다. -
분류학 -
생물 분류
생물 분류는 생물을 계통적으로 분류하고 명명하는 학문으로, 린네의 2계설에서 시작하여 헤켈의 3계설, 휘태커의 5계설을 거쳐 현재는 세균, 고세균, 진핵생물의 3도메인설이 널리 사용되며 분자생물학적 연구에 따라 지속적으로 수정 및 보완된다. -
생물 분류 -
속 (생물학)
속은 생물 분류의 기본 단위로, 유사한 종들을 묶은 분류군이며, 학명에서 속명은 대문자로 시작하고 이탤릭체로 표기되며, 모식종이 지정되지만 그렇지 않은 경우도 있고, 동물과 식물 간에 속명이 중복될 수 있으며, 종을 속으로 분류하는 기준은 변경될 수 있다. -
생물 분류 -
생명
생명은 환경 속에서 자기 유지, 증진, 강화를 하는 특징으로 정의되나 논쟁적이며, 항상성 유지, 세포 구조, 물질대사, 성장, 적응, 자극 반응, 생식 능력을 포함하고, 자기 복제와 진화로 유지되는 열린 열역학계로 설명되며, 기원은 약 40억 년 전으로 추정되고, 진화와 멸종이 공존하며, 바이러스, 외계 생명체, 인공 생명 연구가 진행 중이다. -
진화생물학 -
살아있는 화석
살아있는 화석은 화석 기록에서 오랜 기간 동안 형태적 변화가 거의 없이 나타나는 생물을 의미하며, 진화와 종분화를 이해하는 데 중요한 역할을 한다. -
진화생물학 -
적응
적응은 생물이 환경에 더 잘 생존하고 번식하도록 돕는 진화 과정으로, 형태, 행동, 생리적 특징 등 다양한 측면에서 유전적 변화, 공진화, 의태 등의 방식으로 나타난다.
2. 어원
계통분류학(systematics영어)이라는 단어는 고대 그리스어 συστημα고대 그리스어의 라틴어에서 파생되었으며, 이는 유기체의 체계적 배열을 의미한다. 칼 폰 린네는 그의 책 제목으로 Systema Naturae를 사용했다.
3. 분류 체계 및 응용
생물 계통 분류학 연구는 다양한 분류 체계를 사용하여 유기체 간의 관계를 파악하며, 이를 통해 현대 계통 분류학의 응용 및 사용을 결정한다.
생물 계통 분류학에서는 수치 계통 분류학, 생화학적 계통 분류학, 실험적 계통 분류학의 세 가지 분류 체계를 사용한다.
이러한 분류 체계를 바탕으로 현대 계통 분류학은 다음과 같이 응용된다.
* 유기체의 다양성과 멸종, 생존 여부의 차이를 연구하고, 분기도, 계통수 등의 "나무"를 통해 관계를 연구한다.
* 학명, 종 설명, 분류학적 순서, 진화 등 유기체 역사의 분류를 포함한다.
* 지구와 유기체의 생물 다양성을 설명하고 보존에 관한 연구를 한다.
* 자연계를 조작하고 통제하며, '생물학적 방제'를 실행한다.
3.1. 분류 체계
생물 계통 분류학 연구에서 연구자들은 다양한 분류 체계를 사용하여 서로 다른 유기체 간의 관계를 더 깊이 이해한다. 이러한 분류 체계는 현대 계통 분류학의 응용과 사용을 결정하는 데 사용된다.
생물 계통 분류학은 세 가지 특정 분류 체계를 사용하여 종을 분류한다.
* 수치 계통 분류학(생물 측정학): 생물 통계를 사용하여 동물을 식별하고 분류한다.
* 생화학적 계통 분류학: 세포핵, 세포 소기관, 세포질 등 세포의 생체 물질 분석을 기반으로 동물을 분류하고 식별한다.
* 실험적 계통 분류학: 종을 구성하는 진화적 단위와 진화 자체에서의 중요성을 기반으로 동물을 식별하고 분류한다. 돌연변이, 유전자 분화 및 잡종 형성과 같은 요소는 모두 진화적 단위로 간주된다.
연구자들은 특정 분류 체계를 통해 현대 계통 분류학의 응용 및 사용을 결정할 수 있다. 이러한 응용 분야는 다음과 같다.
* 유기체의 다양성과 멸종된 생물과 살아있는 생물의 차이점을 연구한다. 생물학자들은 다양한 다이어그램과 "나무"(분기도, 계통수, 계통 발생 등)를 만들어 잘 알려진 관계를 연구한다.
* 유기체의 학명, 종 설명 및 개요, 분류학적 순서, 진화 및 유기체 역사의 분류를 포함한다.
* 지구와 유기체의 생물 다양성을 설명한다. 계통 분류학적 연구는 보존에 관한 것이다.
* 자연계를 조작하고 통제한다. 여기에는 천적과 질병의 의도적인 도입인 '생물학적 방제'의 실행이 포함된다.
3.2. 응용 분야
생물 계통 분류학은 세 가지 특정 분류 체계를 사용하여 종을 분류한다.
* 수치 계통 분류학 또는 생물 측정학은 생물 통계를 사용하여 동물을 식별하고 분류한다.
* 생화학적 계통 분류학은 세포핵, 세포 소기관, 세포질 등 세포의 생체 물질 분석을 기반으로 동물을 분류하고 식별한다.
* 실험적 계통 분류학은 종을 구성하는 진화적 단위와 진화 자체에서의 중요성을 기반으로 동물을 식별하고 분류한다. 돌연변이, 유전자 분화 및 잡종 형성과 같은 요소는 모두 진화적 단위로 간주된다.
이러한 분류 체계를 통해 현대 계통 분류학은 다음과 같이 응용된다.
* 유기체의 다양성과 멸종된 생물과 살아있는 생물의 차이점을 연구한다. 생물학자들은 다양한 다이어그램과 "나무"(분기도, 계통수, 계통 발생 등)를 만들어 잘 알려진 관계를 연구한다.
* 유기체의 학명, 종 설명 및 개요, 분류학적 순서, 진화 및 유기체 역사의 분류를 포함한다.
* 지구와 유기체의 생물 다양성을 설명한다. 계통 분류학적 연구는 보존에 관한 것이다.
* 자연계를 조작하고 통제한다. 여기에는 천적과 질병의 의도적인 도입인 '생물학적 방제'의 실행이 포함된다.
4. 분류학과의 관계
존 린들리는 1830년에 계통분류학의 초기 정의를 제공했지만, '계통분류학'이라는 용어를 직접 사용하지는 않고 '계통 식물학'으로 언급했다. 1970년 미체너 외 연구진은 "계통 생물학"과 "분류학"을 다음과 같이 정의했다.
> 계통 생물학(이하 단순히 계통분류학이라고 함)은 (a) 유기체에 과학적인 이름을 부여하고, (b) 유기체를 설명하고, (c) 유기체 표본을 보존하고, (d) 유기체에 대한 분류, 식별을 위한 검색표, 분포에 대한 데이터를 제공하고, (e) 유기체의 진화 역사를 연구하고, (f) 유기체의 환경 적응을 고려하는 분야이다. ... (중략) ... 분류학은 위 (a)에서 (d)까지의 항목과 관련된 계통분류학의 일부이다.
역사적으로 분류학, 계통 생물학, 계통분류학, 생물계통학, 과학적 분류, 생물학적 분류, 계통 발생학 등의 용어는 중복되거나 관련된 의미를 가졌다. 현대에는 이들을 대체로 동의어로 간주한다. 일부에서는 계통분류학이 시간 경과에 따른 관계만을 다루며, 계통 발생학과 동의어일 수 있다고 주장한다. 유럽에서는 생물 다양성 전체를 연구하기 위해 "계통분류학"과 "생물계통학"이라는 용어를 사용하는 경향이 있는 반면, 북미에서는 "분류학"을 더 자주 사용한다. 알파 분류학은 유기체의 식별, 설명 및 명명에 초점을 맞추는 반면, "분류"는 유기체를 계층적 그룹 내에 배치하는 데 중점을 둔다. 계통분류학은 분류학을 주요 도구로 사용하여 유기체의 관계를 이해한다.
5. 분류학적 형질
분류학적 형질은 분류군 간의 관계(계통발생)를 추론하는 데 사용되는 증거를 제공하는 분류학적 속성이다.