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文檔簡介
1、昆蟲分類學(xué)備考資料一、名詞解釋:分類學(xué)Taxonomy(系統(tǒng)學(xué)Systematics):通過對生物的特殊性和普遍性的研究將其加以區(qū)分和歸類,建立分類系統(tǒng),探索各類群之間的親緣關(guān)系及進(jìn)化規(guī)律的科學(xué)。根據(jù)研究對象的不同生物分類學(xué)分為植物分類學(xué),動物分類學(xué)等若干分支學(xué)科,昆蟲分類學(xué)就是以昆蟲作為分類研究對象的一門動物分類學(xué)科。鑒定identification:研究區(qū)分和確定動物界中的物種,予以命名、加以描述提供正確認(rèn)識和辨別物類的知識和資料。(從眾多生物個體中識別出可以稱為種的類群)分類classification:根據(jù)物種之間的異同,確定所屬的分類階元層次、制定各個物類的分類系統(tǒng)。系統(tǒng)發(fā)育phyl
2、ogeny:物種或物類的親緣關(guān)系,追溯其進(jìn)化過程。總體相似度Overallsimilarity:通過大量不加權(quán)特征所得到,并可以反映分類單元之間的近似程度的昆蟲分類指標(biāo)。數(shù)值分類學(xué)NumericalTaxonomy:將大量特征數(shù)值化,使之可借助計算機(jī)運算,求得各分類單元之間的相關(guān)關(guān)系的分類學(xué)科。表征分類學(xué)Phenetictaxonomy:以大量表征特性可以反映近似程度這一理論為依據(jù)的分類學(xué)科。單系類群monophyleticgroup:根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,不論階元秩級的高低,而源于同于祖先的自然類群。共享同源特征sharedhomololgues:某一特征存在于兩個以上的分類單元中,并同時存在于
3、這些分類單元的最近共同祖先中,稱為共享同源特征異源同形homoplasy:指兩個以上的具有同一特征,但卻不具有最近的共同祖先分類單元。平行現(xiàn)象parallelism:源自相同的祖征而獨立產(chǎn)生的相似特征稱為平行現(xiàn)象。趨同現(xiàn)象convergence:源自不同的已有特征而獨立產(chǎn)生的相似特征。(指不同物種的性狀從先前的相異狀態(tài)經(jīng)過獨立變化而達(dá)到相似)。類群趨勢grountrends:在一個大類群中,常在許多亞群中多次出現(xiàn)一些共同的特征演變趨向。支序分析cladisticanalysis:確定各分支點在支序圖中的相對位置或相對順序的過程。分類階元taxonomiccategory:生物分類的排序等級或水
4、平。分類單元taxonomictaxon(taxa):排列在一定分類階元上的具體分類研究類群,有特定的名稱和分類特征。物種species:由可以相互配育的自然居群組成的繁殖群體和其它群體生殖隔離著,占有一定生態(tài)空間,有一定的基因遺傳型和表型(相似的基因庫及表現(xiàn)型),是生物進(jìn)化和分類的基本實體單元。生物型biotype:指形態(tài)極為相似,只能根據(jù)對寄主的選擇特性或在不同寄主上的存活率才能區(qū)分的種下類型。優(yōu)先原則principleofpriority:一個分類單元的名稱是最早給它的可用名稱。雙名法binominalnomenclature:一個種的學(xué)名由屬名和種名組合而成,第一個是屬名,第二個是種名
5、。模式方法typemethod:把分類單元的名稱和載名模式聯(lián)系起來,載名模式作為決定一個分類單元名稱運用的客觀參考規(guī)范。載名模式一經(jīng)確定就不應(yīng)改變,但分類單元的界線可以改變,如將一個種從A屬移到B屬,但載名模式仍然不變。把這種方法稱作模式方法。正模(主模)holotype:原作者在建立一個新的種級單元時指定為該種或亞種主要模式的單個標(biāo)本。副模Paratype:原作者建立一個新的種級單元時所根據(jù)一系列模式標(biāo)本中除正模外的所有標(biāo)本。分類特征taxonomiccharacters:指生物體軀結(jié)構(gòu)和生命活動性狀中那些用來進(jìn)行類下分類和類上歸類的性狀?;瘜W(xué)分類chemotaxonomy:生物的化學(xué)組成因
6、種類而異,用生物化學(xué)的方法分析生物體內(nèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性狀即生化特征,應(yīng)用在分類上即形成化學(xué)分類。二、簡答題1、簡述昆蟲分類學(xué)的意義、依據(jù)、目的、研究內(nèi)容與任務(wù)。A、 意義:要正確識別昆蟲就須有科學(xué)的理論和方法。分類是認(rèn)識客觀事物、也是認(rèn)識昆蟲最基本的方法。昆蟲分類學(xué)是昆蟲學(xué)的重要基礎(chǔ)分支學(xué)科,要進(jìn)行昆蟲學(xué)研究,首先要搞清研究材料或?qū)ο?,辯明種類,才會使研究結(jié)果具有客觀性、對比性和可重復(fù)性,否則就沒有科學(xué)價值。同時,通過分類可以表達(dá)出昆蟲世界的有序性,使人們更容易掌握和積累有關(guān)昆蟲世界的知識。B、 依據(jù):分類有分有合,任何事物都有特殊性和共同性。分類就是建立在對特殊性的分析和共同性的歸納上,只有通過
7、分析對比與歸納才能分門別類,分析與歸納也就是昆蟲分類的方法。昆蟲分類的理論基礎(chǔ)在于昆蟲的特性和共性的對立統(tǒng)由于各種昆蟲均起源于共同的祖先,具有共同之處(祖征),因而可以歸“類”,而各種昆蟲進(jìn)化過程又不盡相同,使其具有各自的特點(新征),有別于其它昆蟲,因而可“分”:也就是說,可以根據(jù)昆蟲本身的屬性異同通過分析對比和歸納對昆蟲進(jìn)行區(qū)分和歸合,也就是昆蟲分類。根據(jù)進(jìn)化論,動物經(jīng)歷了漫長的歷程由低等進(jìn)化到高等,所有動物均起源于共同的祖先,有著一定的血緣關(guān)系,分類就是要追溯這種系譜關(guān)系,重建進(jìn)化過程,建立自然系統(tǒng)。而正是由于這種親緣的存在,才使昆蟲分類成為可能,才使分類具有生物學(xué)方面的意義和內(nèi)涵。C、
8、 目的:昆蟲分類不僅是區(qū)別異同,鑒定種類,也要闡明物種間和各類群間的親緣關(guān)系,建立符合其系統(tǒng)發(fā)育規(guī)律的分類系統(tǒng),由個別的和表面現(xiàn)象認(rèn)識發(fā)展到內(nèi)在的、本質(zhì)的分類。止匕外,還要研究物種起源、進(jìn)化、昆蟲區(qū)系的形成和演替等。從而使所建立的系統(tǒng)不僅是一信息存取系統(tǒng),同時還能夠利用它來指導(dǎo)生產(chǎn)實踐、控制害蟲、利用益蟲、保護(hù)生態(tài),為人類可持續(xù)發(fā)展造福。D、 研究內(nèi)容和任務(wù):昆蟲分類學(xué)是研究昆蟲種的鑒定、分類和系統(tǒng)發(fā)育的科學(xué)(比前面描述更深入更全面)。這一定義是根據(jù)昆蟲分類學(xué)研究的任務(wù)、內(nèi)容、發(fā)展歷史和現(xiàn)狀確定的。一般根據(jù)研究內(nèi)容和任務(wù)將昆蟲分類簡要概括為三個方面或三個階段:鑒定identification:
9、研究區(qū)分和確定動物界中的物種,予以命名、加以描述,提供正確認(rèn)識和辨別物類的知識和資料。(從眾多生物個體中識別出可以稱為種的類群)分類classification:根據(jù)物種之間的異同,確定所屬的分類階元層次、制定各個物類的分類系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)育phylogeny:物種或物類的親緣關(guān)系,追溯其進(jìn)化過程。昆蟲分類也可劃分為三級水平,這一發(fā)展順序也和前述的三項任務(wù)相一致。a分類階段(甲級分類學(xué)):種類區(qū)分、鑒定、命名和描述,將昆蟲標(biāo)本加以整理、鑒別、鑒定到種,找出各種的識別性狀以及與近似種鑒別特征,以描述和命名。B分類階段(乙級分類學(xué)):分類系統(tǒng)的研究(以研究體系、宗屬關(guān)系為目的),將鑒定出的物種進(jìn)行歸類,
10、安排到適當(dāng)?shù)姆诸愲A元中,建立分類系統(tǒng)。丫分類階段(丙級分類學(xué)):物種的形成和系統(tǒng)發(fā)育研究(種類變異的分析、種下階元及其進(jìn)化)。研究物種的形成和進(jìn)化,確定各分類單元的親緣關(guān)系,重建昆蟲的系統(tǒng)發(fā)育。上述三項任務(wù)互為基礎(chǔ),相互聯(lián)系和制約2、簡述昆蟲分類學(xué)的地位和作用A、分類學(xué)方法是認(rèn)識昆蟲世界的科學(xué)方法。昆蟲分類的實踐過程是:先把昆蟲個體individuals按照其形態(tài)特征的相似性similarity,即共同性歸為同形體phenon(phena),再根據(jù)生物種的科學(xué)概念和知識,把同形體鑒定到種species,進(jìn)一步把種按照親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近歸入高級分類單元highertaxonomictaxon(tax
11、a),屬、科、目等,這樣就成為一個有次序的分類系統(tǒng)classificationsystem。B、分類學(xué)具有獨特性和不可替代性(1)、昆蟲分類學(xué)是昆蟲學(xué)其它分支學(xué)科的基礎(chǔ)。(2)、昆蟲分類學(xué)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展關(guān)系密切,相互促進(jìn)。3、簡述昆蟲分類學(xué)發(fā)展的四個歷史階段及其特點地區(qū)種類研究階段:林奈自然系統(tǒng)進(jìn)化思想階段:達(dá)爾文進(jìn)化論種群研究階段:赫西黎新系統(tǒng)學(xué)百家爭鳴階段:四大分類學(xué)派第一階段:地區(qū)性動物區(qū)系研究階段(博物學(xué)家,局限于當(dāng)?shù)胤N類)代表人物:林奈C.Linnaeus(1707-1778,瑞典博物學(xué)家,生物分類學(xué)之父)代表作:自然系統(tǒng)(SystemaNaturae)第十版,1758優(yōu)點:提出雙名
12、法:binominalmethodofnomenclature(bauhin,1560-1634)。林奈采用了鮑興的“雙名命名法”,即用屬名加種名為植物命名,后又推廣到動物界。使生物命名有了統(tǒng)一的方法。提出劃分物種的規(guī)范:即形態(tài)同一、雜交不育;提出種的概念并記載命名了大量物種;在前人基礎(chǔ)上提出種、屬、目、綱、界五級分類階元,并系統(tǒng)地用于動物分類;把孤立的種排列成分類系統(tǒng);把動物界分為六個綱(哺乳、鳥、兩棲、魚、昆蟲、蠕形動物),昆蟲綱分為7個目(無翅、雙翅、鞘翅、半翅、鱗翅、脈翅、膜翅);從而將各個孤立的種歸納為一定的系統(tǒng),林奈功績在于他使生物分類成為一門有的。統(tǒng)一方法和原則的科學(xué)。從而被譽為
13、生物分類的始祖昆蟲分類學(xué)也是林奈開創(chuàng)缺點:(模式概念、物種不變、上帝創(chuàng)造)林奈時代的學(xué)者在工作中雖然看到生物種類之間存在看各種程度的相互聯(lián)系,并提出分類系統(tǒng)和階元的基本概念,林奈還以自然系統(tǒng)”命名其主要著作。但由于受神創(chuàng)論的影響,有下列缺點:認(rèn)為物種是上帝創(chuàng)造的、不變化、不發(fā)展的,是恒定不變的。命名原則是模式觀念typologicalthinking(類型邏輯思維),不相信生物進(jìn)化;模式概念:假定所有的分類階元的成員都和一個模式相符合。提出的動物分類系統(tǒng)次序是顛倒的(由復(fù)雜到簡單)。后由J.B.Lamarck把它顛倒過來。傾向于夸大階元的穩(wěn)定性,和使階元分開的間斷;全盤否定進(jìn)化論或以大突變來解
14、釋進(jìn)化;第二階段:進(jìn)化思想(研究興盛)階段(全球范圍,目光移向全世界)代表人物:達(dá)爾文(CharlesDarwin),是卓越的博物學(xué)家和分類學(xué)家的代表之一。代表作:OntheoriginofSpecies;1859物種起源。特點:19世紀(jì)中葉以來,分類工作者的眼光由局限于當(dāng)?shù)胤N類轉(zhuǎn)而移向世界范圍。大量描述歐洲以外的,尤其是熱帶地區(qū)的種類,導(dǎo)致人們將空間概念引入了分類學(xué)研究,推動了動物地理學(xué)的發(fā)展。新種、新屬、新科甚至新目層出不窮,重視研究較高級階元的進(jìn)化。把種安排在不同分類范疇的自然系統(tǒng)中,奠定了生物分類的基本體系。進(jìn)化思想使生物學(xué)擺脫了神創(chuàng)論的束縛,分類學(xué)者不滿足于林奈時期的“由上帝安排的人
15、為的生物系統(tǒng),認(rèn)識到所有的物種均由共同的祖先演化而來。尋找各方面證據(jù),努力追求合乎進(jìn)化歷史實際的“自然系統(tǒng)”。如ErnstHaeckel提出用系統(tǒng)樹來表示生物系統(tǒng)發(fā)育等。推動了比較形態(tài)學(xué),比較生理學(xué)和比較胚胎學(xué)等方面的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,在各類動物中建立了許多更為合理的自然分類系統(tǒng),有力地推動了生物分類學(xué)的發(fā)展。優(yōu)缺點:優(yōu)點:達(dá)爾文闡明了物種演變和生物進(jìn)化,成為生物分類學(xué)的理論基礎(chǔ)和核心。缺點:主張漸變進(jìn)化。沒有給物種以明確定義,對物種穩(wěn)定性強(qiáng)調(diào)不夠(忽視了種的穩(wěn)定性)第三階段:新系統(tǒng)學(xué)/種群研究階段。(種下研究;重新回到地方區(qū)系)代表人物:赫胥黎(J.S.Huxley)代表作:TheNewSy
16、stematics(1940,新系統(tǒng)學(xué)(Mayr,1942,系統(tǒng)學(xué)與物種起源)這一階段的特點:自19世紀(jì)后半葉及20世紀(jì)初,分類學(xué)家的注意力再度回到地方區(qū)系,開始研究種內(nèi)各種群的細(xì)微差異及種群間變異與物種形成、進(jìn)化之間關(guān)系,推動了對物種性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的理解。以研究種下單元的進(jìn)化為特點。大部分工作在進(jìn)行物種細(xì)分,命名問題僅占附帶地位。摒(bing)棄了“模式”物種的概念,物種不再看成是同一的,而代之以多型種的概念、建立了種群的概念;描述物種不再滿足于僅有單個或幾個模式標(biāo)本,而是要收集一系列的標(biāo)本,并從量的角度進(jìn)行分析,以種群為分類的基本的單位;分類學(xué)上更多的采用生物學(xué)的方法,日趨重視用行為、生態(tài)、生
17、理、生化等方面的研究來補(bǔ)充形態(tài)分類特征。實驗方法引入了分類學(xué),并促進(jìn)了實驗生態(tài)學(xué)的發(fā)展。遺傳學(xué)關(guān)于變異、突變以及基因理論的重大發(fā)展又為上述研究提供了依據(jù),分類學(xué)理論與遺傳學(xué)結(jié)合,取得了新的生命力。由T.Dobzhansky為代表的種群遺傳學(xué),在理論上剖析物種的進(jìn)化過程,克服和解決了達(dá)爾文等早期進(jìn)化論者遇到的若干難題和疑點,成為現(xiàn)代分類學(xué)與進(jìn)化理論的重要支柱之一。生物學(xué)各分支學(xué)科中許多新成就也被用于解釋分類學(xué)的基本問題,生物學(xué)的物種定義代替了純形態(tài)學(xué)的物種定義(Mayr).第四階段:百家爭鳴階段。主要有四個學(xué)派:傳統(tǒng)分類學(xué)派、數(shù)值分類學(xué)派,支序分類學(xué)派、進(jìn)化論分類學(xué)派,每個學(xué)派各有自己的特點,在
18、激烈的爭鳴中,大多數(shù)分類學(xué)家的態(tài)度是吸收各派的長處和優(yōu)點,加以發(fā)展,有逐漸形成綜合分類的趨勢synthetictaxonomy,即吸取數(shù)值分類學(xué)派把分類特征定量化,把計算機(jī)用作分類研究的科學(xué)的分析手段;支序分類學(xué)建立生物譜系的嚴(yán)格的時間分析方法;進(jìn)化分類學(xué)把生物分類系統(tǒng)看成既是信息存取系統(tǒng),又是歷史歸納總結(jié)系統(tǒng),既反映基因的相似程度,又反映遺傳變異的動態(tài)結(jié)果,比較全面。學(xué)派間的爭鳴和交融,促進(jìn)了分類學(xué)的發(fā)展和繁榮4、 簡述四大分類學(xué)派及其特點研究和組建系統(tǒng)發(fā)育、提出分類系統(tǒng),根據(jù)歸類的規(guī)范、組建系統(tǒng)發(fā)育的理論和方法等不同,形成了不同的分類學(xué)派。主要分為傳統(tǒng)分類、數(shù)值(表相)分類、支序分類和進(jìn)化
19、分類四個學(xué)派。一、傳統(tǒng)分類學(xué)派Traditionaltaxonomy1 .代表人物:早期:林奈Linnaeus(生物分類學(xué)的奠基人)現(xiàn)代:R.E.Blackwelder(美國),代表作是:Taxonomy,ATextandReferenceBook(1967)2 .觀點:林奈等強(qiáng)調(diào),某些特征能夠代表或反映分類單元的本質(zhì),凡具有這類特征者歸為一類,而這樣的類群就是一個自然類群。3 .缺點:在這種觀點指導(dǎo)下的分類研究,分類學(xué)者常根據(jù)研究中得到的經(jīng)驗或直覺印象,選擇不同的依據(jù)或相關(guān)關(guān)系,估量相似性進(jìn)行歸類,因而不同的分類學(xué)家可以對同一類群得到不同的分類系統(tǒng),這樣的分類系統(tǒng),主要為分類實踐中使用方便,
20、不一定能反映系統(tǒng)發(fā)育的實際。理論依據(jù)也含糊不清,分類缺乏統(tǒng)一的規(guī)范。據(jù)此劃分的類群,有些是非自然群。二、數(shù)值分類學(xué)派NumericalTaxonomy(表征分類學(xué)Phenetictaxonomy或Phenetics)分類學(xué)家摒棄傳統(tǒng)的分類觀點之后,認(rèn)為同時考慮多方面的特征,更能反映類群的自然屬性,強(qiáng)調(diào)大量的總體相似程度是反映自然類群的最好指標(biāo)。1. 代表人物:R.R.SokalandP.H.A.Sneath2. 代表作:“PriciplesofNumericalTaxonomy”數(shù)值分類原理1963,1973年修訂再版。該書的出版對該學(xué)派的發(fā)展起了重大推動作用,形成了以數(shù)值分類法為主體的表征分
21、類學(xué)派。又稱數(shù)值分類學(xué)派。3. 歸類規(guī)范和特色:總體相似度Overallsimilarity該學(xué)派認(rèn)為,其他分類學(xué)派在分類時給各個特征以不同的權(quán)重(或加權(quán))weighting,對各個特征在分類上的重要性不是平等看待的,而是認(rèn)為某些特征重要,某些特征不重要。該學(xué)派主張:不給特征任何加權(quán)(或相等加權(quán)),通過大量不加權(quán)特征所得到的總體相似度Overallsimilarity,可以反映分類單元之間的近似程度,該學(xué)派歸類的規(guī)范簡單的說來就是依據(jù)總體的相似度。將大量特征數(shù)值化,使之可借助計算機(jī)運算,求得各分類單元之間的相關(guān)關(guān)系,因之,稱之為數(shù)值分類學(xué)NumericalTaxonomy。因為該學(xué)派認(rèn)為大量表
22、征特性可以反映近似程度,故又稱為表征分類學(xué)Phenetictaxonomy。4、研究程序(1)、確定待分單元和分類特征:數(shù)值分類將研究選定待分的單元稱為操作單元(或分類單元)operationaltaxonomicunits(OTU)待分的分類單元可以是個體、種群、種、屬等,這主要視研究的內(nèi)容需要及電子計算機(jī)的內(nèi)存容量而決定。然后選取分類特征,研究者首先應(yīng)熟悉研究類群的形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)、生物學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等特征,選取的性狀才能準(zhǔn)確有效。選取的特征應(yīng)有獨立性、穩(wěn)定性和同源性。特征的來源應(yīng)當(dāng)廣泛,且多多益善。(2)、特征數(shù)值化:將特征加以數(shù)值化quantization,以便在計算機(jī)上進(jìn)行數(shù)運算,
23、特征數(shù)值化的編碼視特征不同性質(zhì)而異,可分為以下幾類:數(shù)值特征:即可以用自然數(shù)或?qū)崝?shù)表示的特征,如體長、數(shù)量、比例數(shù)值、測試的各種生理、生化、物理指標(biāo)數(shù)據(jù)等,因這些特征,自身就是數(shù)值,無需進(jìn)行編碼處理。二態(tài)特征:即特征的兩種狀態(tài)是相互對立的,非此即彼,不存在中間過渡狀態(tài)。有秩多態(tài)特征:這類特征有三個以上的狀態(tài),排列成一定的次序;無序多態(tài)特征:這類特征有三個以上的狀態(tài),但不排成明確的次序,較難編碼處理。解決的辦法是:(ii) 把無序的特征分解成互相獨立的二元性狀(iii) 對所有特征進(jìn)行比較,從中找出比較合適的新特征,逐級分解進(jìn)行編碼。(3)原始數(shù)據(jù)的規(guī)范化:即將一個特征值減去該特征的平均值,再除
24、以規(guī)范差。(4)、建立相似性系數(shù)矩陣:在數(shù)值分類中,相似性系數(shù)coefficientofsimilarity,指操作單元間用數(shù)值表示的所有相似性量度值。(5)、建立分類結(jié)構(gòu)、編制相似程度樹形圖:分別將兩個構(gòu)成一組的OTU之間的相似程度求得后,制成矩陣,以一定的數(shù)學(xué)方法使OTU結(jié)合或劃分聚類cluster或類群groups,求得全部OTU之間的關(guān)系,編制成相似程度樹形圖dendrogramofsimilarity,又稱表形圖phenogram.據(jù)此制定分類系統(tǒng)。5、數(shù)值分類的優(yōu)缺點:(1)優(yōu)點:依同一方法(公式)處理,規(guī)范一致,具有可重復(fù)性。借助于數(shù)學(xué)方法和計算機(jī)處理,減少了研究者的主觀偏見性,
25、增強(qiáng)了研究的客觀性;能將不同方面的特征通過數(shù)值化,規(guī)范化,綜合在一起比較,便于處理大量繁雜的資料;使計算機(jī)在分類工作應(yīng)用,提高了工作效率。富有啟迪性和預(yù)示性,實踐中可以驗證和澄清現(xiàn)有分類系統(tǒng)。與常規(guī)分類不合之處,揭示出常規(guī)分類未考慮到的內(nèi)在分類關(guān)系:而相合之時,給常規(guī)分類系統(tǒng)以有力的支持。(2)缺點:認(rèn)為“選用的特征越多越好”、”特征是等價的“。不給特征任何加權(quán),但實際上,特征在生物進(jìn)化上的意義并不均等。以嚴(yán)格的總體相似性來建立分類系統(tǒng),不能識別趨同,不能說明進(jìn)化事件,是純粹機(jī)械的歸類,難以用于系統(tǒng)發(fā)育的探討。用數(shù)字表示分類單元和分類研究結(jié)果,不便應(yīng)用;同一組原始數(shù)據(jù),采用不同的計算公式或程序
26、,會得出不完全一致的結(jié)果。三、支序分類學(xué)派Cladistics:系統(tǒng)發(fā)育分類學(xué)Phylogeneticsystematics/系統(tǒng)發(fā)育學(xué)Phylogenetics。1、代表人物:WilliHennig(德國昆蟲學(xué)家)2、代表作:GrundzugeeinerTheoriederphylogenetischenSystematik.系統(tǒng)發(fā)育分類學(xué)的理論基礎(chǔ)3、歸類規(guī)范:支序分類學(xué)十分重視系統(tǒng)發(fā)育,認(rèn)為最能反映系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的依據(jù)是分類單元之間的血緣關(guān)系geneologicalrelationships,而反映血緣關(guān)系的最確切辦法為共同祖先的相對近度relativerecencyofcommonanc
27、estor簡稱共祖近度recencyofcommonancestor。4、特征及演化在一個生物類群中,某一特征在該類群的進(jìn)化過程中發(fā)生順序性的變化。特征演變的順序,是系統(tǒng)發(fā)育的指標(biāo)和依據(jù)。根據(jù)特征的演化可分為同源特征homologues和非同源特征non-homologues或異源特征homoplasy.、同源特征:包括一特征直接由另一特征演變而來,新出現(xiàn)的特征稱為衍征,或新征,或近裔特征,或派生特征apomorphiccharacters或derivedcharacters。祖征:原有特征稱為祖征,或近祖特征,或原始特征,plesiomorphiccharacters,orprimitive
28、characters,orancestralcharacters.獨征:凡僅為某一支系所獨有的衍征稱為獨征,或自有新征,或?qū)S行抡骰蚪嶙孕詀utoapomorphyorautapomorphiccharacter.共享同源特征sharedhomololgues:某一特征存在于兩個以上的分類單元中,并同時存在于這些分類單元的最近共同祖先中,稱為共享同源特征。共同祖征(近祖共性)symplesiomorphy:如該特征源于比最近共祖更早的祖先,該特征即為共同祖征。共同衍征(近裔共性)Synapomorphy:如該特征源于最近共祖本身,則稱為共同衍征。祖征狀態(tài)和衍征狀態(tài)是相對的概念。如一個特征變化
29、順序為A-B-C,則B是C的祖征,是A的衍征。(2)異源同形:當(dāng)兩個或多個特征相似,但并非源自其他一個特征,而是各自獨立產(chǎn)生;或者源自不同的已有特征;或者源自一已有特征,但產(chǎn)生的時間不同;或產(chǎn)生于具有這種特征的不同物種。這類現(xiàn)象稱為異源同形homoplasy.即:兩個以上的分類單元具有同一特征,但卻不具有最近的共同祖先。異源同形可分為平行現(xiàn)象和趨同現(xiàn)象兩類。平行現(xiàn)象parallelism:源自相同的祖征而獨立產(chǎn)生的相似特征稱為平行現(xiàn)象。趨同現(xiàn)象convergence:源自不同的已有特征而獨立產(chǎn)生的相似特征。(指不同物種的性狀從先前的相異狀態(tài)經(jīng)過獨立變化而達(dá)到相似)。趨同所造成的相似往往只是表面
30、現(xiàn)象,并不反映直接的血緣關(guān)系。在探尋系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系時,只用同源特征,摒棄異源同形現(xiàn)象。排除平行現(xiàn)象和趨同現(xiàn)象形成的相似特征。(3)特征系列的極性:一組特征系列中,一端代表祖征狀態(tài),另一端代表衍征狀態(tài),即為特征系列的極性Polarity。在系統(tǒng)發(fā)育分析中,確定特征系列的極性至關(guān)重要,但實際工作中常極難判斷。一般根據(jù)旁推法或根據(jù)邏輯推理來判斷,在比較形態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)上,參考下列原則?;樞颍夯诘貙酉盗兄谐霈F(xiàn)的次序有一定參考價值,因為祖征出現(xiàn)的時間必然早于衍征。外群比較out-groupcomparison:即與已知的姊妹群或其他鄰近群相比較。不同特征系歹U對比Comparisonoftrans
31、formationseries:認(rèn)為不同特征系列是相關(guān)的,根據(jù)一個已知極性的特征系列的極性,確定其它特征系列的極性。類群趨勢grountrends:在一個大類群中,常在許多亞群中多次出現(xiàn)一些共同的特征演變趨向。個體發(fā)育:在歷史上出現(xiàn)較早的祖征狀態(tài)常出現(xiàn)于個體發(fā)育中該特征的早期,越是衍生的特征,在個體發(fā)育中出現(xiàn)愈晚。6、支序分析和支序圖的建立:支序分類學(xué)通過制定支序圖cladogram來建立系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系。確定各分支點在支序圖中的相對位置或相對順序的過程稱為支序分析cladisticanalysis。通過支序分析,建立支序圖的具體步驟如下:(1)根據(jù)該類群的背景知識的全面分析,初步確定其為一個單系
32、群;并了解其與鄰近群的關(guān)系,或它在更高一秩級階元中的地位。(2)選出作為支序分析依據(jù)的各個特征;(3)判斷這些特征的極性,確定各分類單元中的這些特征是屬于祖征狀態(tài)還是衍征狀態(tài):(4)尋找并確立姊妹群,建立支序關(guān)系,畫出支序圖,這一步驟是支序分析的關(guān)鍵。共同行征是判斷姊妹群的標(biāo)志,通過共同衍征這一特點尋找和確定姊妹群,在分類單元之間建立起各種分支關(guān)系,并依次類推,逐級擴(kuò)大,由近及遠(yuǎn)(或由今及古)地確定分支位置,最終建立完整的分支圖。支序圖反映的主要是分支事件(共同衍征事件)發(fā)生的相對順序,當(dāng)賦以進(jìn)化意義時,支序圖就成為系統(tǒng)樹(或系譜圖)。支序圖表達(dá)了分類單元之間的進(jìn)化關(guān)系,順序和過程,同時也說明
33、各特征的演變過程。7、支序數(shù)值分析法:由于建立支序圖多采用計算的方法,形成支序數(shù)值分類學(xué)Cladisticnumericaltaxonomy?,F(xiàn)在常用的是Kluge&Farris的一Wagner數(shù)值分析法和FarrisWagner數(shù)值分析法?;驹瓌t是根據(jù)研究類群內(nèi)各成員所具特征的衍生程度不同進(jìn)行歸類,通過一定的算法求得各分類單元之間的距離,將距離最近的各分類單元按順序連成一個分支圖?,F(xiàn)在建立支序圖多采用專業(yè)計算機(jī)軟件如Hennig86,Paup等進(jìn)行計算。8、缺點:認(rèn)為生物類群之間的親緣關(guān)系取決于它們的起源點、分開的時間先后,只考慮分支的相對時間順序,不考慮各分支之間的距離大小,沒有
34、充分考慮到進(jìn)化的速度和方向。較少考慮生物學(xué)意義;帶有過多的形式邏輯成分;編級層次大多,系統(tǒng)過于臃月中,且以地質(zhì)年代作為確定階元級別規(guī)范會使生物分類系統(tǒng)變得極不平衡四、進(jìn)化分類學(xué)派Evolutionarytaxonomy1、代表人物和代表作:(1) E.Mayr,'MethodsandPrinciplesofSystematicZoology”(1953),已出版中譯本,(鄭作新等譯。1965年)“PrinciplesofSystematicZoology“(1969)(2) .G.G.Simpson,“ThePrinciplesofAnimalTaxonomy"(1961)。
35、該學(xué)派基本接受支序分類學(xué)派通過支序分析重建系統(tǒng)發(fā)育的方法,促進(jìn)了支序分析方法的應(yīng)用,但是和支序分類學(xué)派在若干方面也存在分歧。2、歸類規(guī)范:進(jìn)化分類學(xué)派認(rèn)為生物進(jìn)化過程是可以追溯的,建立系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系時,即應(yīng)考慮血緣關(guān)系,應(yīng)有祖征與新征之別,要注意起源及第一代的演化、進(jìn)化的速度和方向,即分支順序,又要考慮分支之間的進(jìn)化程度,注重特征在進(jìn)化方面的意義。所謂進(jìn)化程度包函著趨異diversity的程度,也包函著祖先與后裔之間,即分支圖中兩個分支點之間漸進(jìn)的,逐漸積累的進(jìn)化性變化的程度。這一學(xué)派很重視進(jìn)化程度和速度的不同,他們認(rèn)為凡一個動物分支clade進(jìn)入新的應(yīng)區(qū),adaptivezone時,常成為一個
36、新進(jìn)化級grade進(jìn)化分類學(xué)派認(rèn)為特征不是越多越好,也不是等價的,不同特征在進(jìn)化方面的意義是不等同的,應(yīng)找出主征進(jìn)行分類。3、對單系群的理解:該學(xué)派認(rèn)為凡起源于一個共同的祖先的類群,均為單系群、或稱單源群。4、方法論:進(jìn)化分類學(xué)派認(rèn)為分類學(xué)家的工作是要分出動物的實際具體類群,支序分類學(xué)派遵循嚴(yán)格的支序分析的方法,帶有過多的形式邏輯成分,先驗性太強(qiáng),從抽象的邏輯體系出發(fā),較少考慮生物學(xué)意義。5、分類系統(tǒng)的安排:進(jìn)化分類學(xué)派認(rèn)為支序分類學(xué)派的分類作法,編級的層次太多,致使系統(tǒng)過于臃月中,在分類實踐中無法使用。并認(rèn)為W.Hennig提出以地質(zhì)年代為確定分類階元具體等級規(guī)范,弊病不少,結(jié)果會使生物分類
37、系統(tǒng)變得極不平衡。6、缺點:進(jìn)化分類學(xué)派雖然提出在建立系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系時既要考慮分支進(jìn)化,血緣關(guān)系,又要考慮前進(jìn)進(jìn)化,產(chǎn)生新進(jìn)化級的過程,但是在同一個樹形圖上要同時反映分支進(jìn)化和前進(jìn)進(jìn)化兩個方面的信息,是很困難的,實際只是基于希望,而沒有找到科學(xué)的反映分支進(jìn)化和前進(jìn)進(jìn)化兩個方面的嚴(yán)格途徑,這也正是支序分類學(xué)派認(rèn)為進(jìn)化分類學(xué)派進(jìn)行分類工作的做法過于主觀、任意、無統(tǒng)一遵循的嚴(yán)格準(zhǔn)則,因而是不科學(xué)的原因。進(jìn)化分類學(xué)派運用形態(tài)上存在明顯間隔作為劃分并系分類單元的指標(biāo)或原則,支序分類學(xué)認(rèn)為是有問題的,因為類群間存在的重要形態(tài)間隔,往往因中間類型缺失所造成,當(dāng)中間類群的化石或現(xiàn)存種被逐漸發(fā)現(xiàn)后,原來認(rèn)為存在的
38、形態(tài)間隔將被逐漸填補(bǔ),所以,一些形態(tài)上的明顯間隔并不一定反映客觀實際。5、簡述種的概念及規(guī)范進(jìn)化論闡明了物種是進(jìn)化單元,分類學(xué)指出了物種是生殖單元,二者是相互關(guān)聯(lián)的。物種正因為是生殖單元,才能成為進(jìn)化單元,進(jìn)化過程就是物種的傳衍過程和演變過程。盡管目前不同學(xué)者對物種的定義不完全一致,但在昆蟲分類學(xué)研究中,劃分物種的規(guī)范應(yīng)從以下四個方面來考慮。形態(tài)學(xué)規(guī)范;一般來說,同種個體形態(tài)上基本相似,不同的物種,形態(tài)上存在差異,我們能夠從形態(tài)上把不同的種類區(qū)分開來。生物學(xué)規(guī)范:同種個體一般能夠自由交配并產(chǎn)生出正常的后代。生態(tài)學(xué)規(guī)范:同種昆蟲要求相同的生態(tài)條件,生活和棲息于相似的生境。地理分布規(guī)范:每種昆蟲都
39、有一定的分布范圍。這四項規(guī)范相互聯(lián)系,共同基礎(chǔ)(內(nèi)在本質(zhì))是相同種擁有相同的基因庫,不同亞群間存在一定程度上相似的基因型genotype。這些相互聯(lián)系的劃分物種的規(guī)范,進(jìn)一步表明:物種是一個繁殖群體,有著潛在的繁殖交配能力,也是一個生態(tài)單元,有一定的地理分布區(qū),生活和棲息于一定的生境;也是一個遺傳單元,擁有一個共同的基因庫。遺傳型決定著同種個體具有相似的形態(tài)特征,即相似的表現(xiàn)型(phenotype)。6、簡述優(yōu)先原則的內(nèi)涵及其意義優(yōu)先原則:,一個分類單元的名稱是最早給它的可用名稱。這里強(qiáng)調(diào)的是發(fā)表的時間,假如兩個或兩個以上不同或相同的名稱,或者兩次或兩次以上的命名,在同一日期發(fā)表,無論是否發(fā)表
40、于同一著作、是否同一作者、是否根據(jù)相同的模式標(biāo)本,當(dāng)它們隨后被認(rèn)為是(同物)異名或(異物)同名時,它們相對的優(yōu)先地位由第一厘訂者決定。這就是第一厘訂者原則。第一厘訂應(yīng)該選擇最有利于命名法的穩(wěn)定性與普遍性的名稱,假如沒有具此特點者則應(yīng)選擇最先出現(xiàn)的一個。優(yōu)先原則旨在保持名稱的穩(wěn)定性,保證一種動物只有一個科學(xué)名稱,確定每個分類單元的名稱都是唯一的和特殊的,而不是企圖推翻一個長期使用的名稱,如果應(yīng)用優(yōu)先原則會擾亂穩(wěn)定性或普遍性或引起混亂時,則應(yīng)保持現(xiàn)狀并提交動物命名委員會做出裁決。7、簡述可用名的條件及有效名的條件1、可用名availablename:正式發(fā)表的符合法規(guī)規(guī)定條件的名稱。一個動物名稱要
41、成為可用名,必須滿足以下5個條件:(1)符合雙名法的原則(2)用拉丁語或拉丁化的其它文字或在1984年以后為動物命名目的的任意字母的組合;(3)在1757年以后發(fā)表,并具有作者身份和日期;(即:有效性最早可以追溯至IJ1758年1月1日)(4)發(fā)表的名稱是在動物界中首次應(yīng)用;(5)確定相應(yīng)的模式并采用規(guī)范詞尾,有陳述或鑒別特征,說明模式標(biāo)本的情況和存放地點??捎妹鶕?jù)名稱的有效性可分為有效名和無效名。2、有效名validname:是一個分類單元最早的可用名稱。一個分類單元可以有數(shù)個可用名,但只有一個有效名,只有有效名才具有合法地位。有效名稱以外的可用名稱都是無效名稱invalidname。8、
42、簡述分類特征的概念及其類型成蟲形態(tài)特征:指昆蟲身體構(gòu)造上的性狀特征,分為:(1)、一般外部形態(tài):屬身體外部整體的或局部的形態(tài)特征,一般能直接用眼睛或借助于光學(xué)顯微鏡觀察到。(2)、外生殖器:生殖隔離是物種的必須條件,昆蟲綱的許多類群中,外生殖器的差異是劃分鑒別物種的最終訴庭。(3)、內(nèi)部形態(tài):指蟲體內(nèi)部器官的形態(tài)結(jié)構(gòu),由于需要通過解剖才能觀察到,應(yīng)用比外部形態(tài)特征麻煩,故較少用于分類研究,常常用來補(bǔ)充外部形態(tài)特征的不足。2、幼期特征:指胚胎期、卵、幼蟲、蛹等成蟲期之前的各階段的特征。(1)、胚胎期:不同昆蟲胚胎期羊膜和漿膜的有無,胚動的不同方式是昆蟲目級分類階元的特征。(2)、卵期:常用的特征
43、是卵的形狀,卵孔的位置,卵殼的構(gòu)造及表面的分泌物等。卵殼是濾胞細(xì)胞分泌的,卵殼的結(jié)構(gòu)間接的反映了濾胞細(xì)胞的結(jié)構(gòu),因此由卵殼表面構(gòu)造建立的分類系統(tǒng),有時反映出成蟲的分類體系。(3)、幼蟲期:隨著昆蟲分類研究的深入,特別是出于解決生產(chǎn)實際問題的需要,幼蟲分類日漸受到重視。根據(jù)幼蟲期和成蟲期兩個方面的分類研究結(jié)果,建立的分類階元和分類系統(tǒng)會更加完善。幼蟲期分類特征主要是形狀、大小和斑紋,頭部結(jié)構(gòu)和形狀,胸部和腹部附肢的對數(shù)、構(gòu)造和著生位置,體壁外長物如刺、毛(毛序chaetotaxy)、隆起、趾鉤等的形狀和排列等。(4)、蛹期:蛹期分類特征主要是形狀和大小,外被物、胸腹部的突起,附肢的位置等。蛹期特
44、征在分類上應(yīng)用較少3、生理性狀(特征)在分類學(xué)上的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過形態(tài)特征,但多數(shù)情況下,研究這些特征都需要活的昆蟲材料,從而限制了其應(yīng)用。它不僅可以作為對形態(tài)特征的補(bǔ)充,而且可以用以核對依據(jù)其它特征而提出的結(jié)論的正確性。4、行為特征:指昆蟲行為表現(xiàn)出來的各種性狀我們能觀察到的昆蟲行為主要包括趨性、反射、本能和學(xué)習(xí)四種類型。前三種是先天性的行為,后一種是后天獲得的行為。在昆蟲分類研究中常用到以下行為特征。鳴聲、氣味、交配。生態(tài)特征:是昆蟲與其所處環(huán)境因素相互作用的各種性狀。下述特征在昆蟲種類鑒別上作用大。(1)、生態(tài)位:我們知道,每種昆蟲都要求一定的生活環(huán)境,在自然界上占有一定的生態(tài)位。每種昆蟲
45、在生境、食物及其它生態(tài)因素方面都有自己的耐性極限,根據(jù)Gause法則,沒有兩個具有完全相同生態(tài)要求的種能夠共存于同一地點。因此有可能對分類單元從生態(tài)角度來進(jìn)行劃分、鑒別。(2)、食性:同域分布的近緣種,食性選擇及取食方式、取食行為、取食部位都有明顯的差別。(3)、寄生物:寄生昆蟲對寄主的選擇往往因種而異,而不同的寄主其寄生物區(qū)系亦不盡相同,因此,近緣種的寄生物區(qū)系可作為鑒別寄主種類的指標(biāo)。地理分布特征:每種昆蟲都有一定地理分布范圍。種由居群組成,居群的同域性和異域性,對于決定不同居群能否代表種有著重要意義。同域分布和異域分布在分類上的應(yīng)用可由下面的識別表格看出。只要了解所鑒定材料的形態(tài)是否相同
46、,有無生殖隔離,同域分布還是異域分布,利用識別表格,就不難判斷是居群、亞種、還是不同種。識別表格形態(tài)特征分布區(qū)域無生殖隔離生殖隔離形態(tài)相同同域分布同居群近緣種異域分布同業(yè)種近緣種形態(tài)/、同同域分布同居群中的個體父異/、同種異域分布不同業(yè)種/、同種異域allopatricspeciation,令口域parapatricspeciation,同域sympatricsepciation細(xì)胞學(xué)特征:細(xì)胞學(xué)特征的應(yīng)用形成了細(xì)胞分類學(xué)。1)、染色體:只有在細(xì)胞分裂中染色體才適于用光學(xué)顯微鏡觀察。在昆蟲分類中主要是研究染色體的組成及其行為。(1)染色體組成:主要是核型或稱染色體組型karyotype,它是染
47、色體數(shù)目、類別、形態(tài)、結(jié)構(gòu)等方面性狀的總合。染色體數(shù)目、染色體類別、染色體形態(tài)、染色體帶型。(2)染色體的行為:包括細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂的特點及染色體在分裂過程中的變化,如呈正常狀態(tài)還是呈著色很深的異染狀態(tài);染色體在不同時期的排列,散布的方式及向兩極移動的情況;倒位和易位的情況等。這些在種下分類和物種分化研究中均有意義。2)、精子:一般說來動物精子是一個帶鞭毛的細(xì)胞,在漫長的演化過程中由于動物生境和生活方式的改變,導(dǎo)致精子結(jié)構(gòu)上的多樣性。從比較精子學(xué)的研究結(jié)果來闡明昆蟲的系統(tǒng)分類,多數(shù)與經(jīng)典的形態(tài)分類學(xué)相吻合,但有些比較特殊。8、生物化學(xué)特征:生物的化學(xué)組成因種類而異,用生物化學(xué)的方法分析生
48、物體內(nèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性狀即生化特征,應(yīng)用在分類上即形成化學(xué)分類chemotaxonomy。1)、動物的化學(xué)物質(zhì)及在分類上的應(yīng)用價值:組成動物體的化學(xué)物質(zhì)可分為三類,在分類上價值不同。(1)初級代謝物質(zhì):即動物基本代謝過程普遍存在的物質(zhì),如碳水化合物、氨基酸、脂肪、無機(jī)鹽、微量元素等,為動物所共有,少數(shù)有質(zhì)的差別,大多數(shù)只有量的差別,在高級分類單元的分類上有一定意義。(2)次級代謝物質(zhì):不具基本代謝作用,多為代謝產(chǎn)物,如類固醇、備酮、類菇、苯釀、酚類等。有些是昆蟲的性信息素等,在分類上有一定價值。(3)帶信息物質(zhì):生物體內(nèi)遺傳信息的流向主要是DNA(脫氧核糖核酸)-mRNA(信使核糖核酸)-蛋白質(zhì),
49、分別為初級信息物質(zhì),次級信息物質(zhì)和三級信息物質(zhì)。DNA和RNA的結(jié)構(gòu)直接決定遺傳性質(zhì),是物種特性的根本所在,應(yīng)該是最有價值的分類特征,但目前由于研究技術(shù)的限制,缺乏系統(tǒng)的資料和分類規(guī)范,在昆蟲分類上的應(yīng)用研究僅處于起步階段。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接反映基因組成的差異,是極有用的分類特征,在分類方面用來測定蛋白質(zhì)的方法有氨基酸順序測定、血清方法和電冰的方法。前兩種方法目前在昆蟲分類上研究應(yīng)尚少,而電泳法簡便和切實行,應(yīng)用日漸增多。2)、蛋白質(zhì)電泳分析在昆蟲分類上的應(yīng)用:應(yīng)用電泳方法,根據(jù)酶帶的變化,推斷出基因位點和等位基因的異同,計算出基因頻率作為研究分類和進(jìn)化的依據(jù)。(1)全蛋白質(zhì)測定:把供試?yán)ハx的整
50、體或一些器官、組織的勻漿液或體液,進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳,或淀粉凝膠電脈,或等電點聚焦電泳,用澳酚藍(lán)或胺黑等一般蛋白質(zhì)染色劑染色,得出條帶較多的電泳圖,計算相似系數(shù)。(2)特定蛋白質(zhì)測定:主要為酶的測定。同工酶isoenzyme的研究較多,常測定的如酯酶同工酶、蘋果酸脫氫酶、乳酸脫氫酶等。3)DNA在昆蟲分類中的應(yīng)用核酸分子系統(tǒng)學(xué)是從遺傳學(xué)本質(zhì)上研究生物之間關(guān)系的最精確最直接的方法品分子檢冽的宣界類直r應(yīng)用茶困DMA-DMA架充基因煙單梅同DMA序罰忌體相似性聚流發(fā)育RFLPAmiDNA和摹因£DMA片段位點和片段長度群體事傳.分英學(xué).事晚發(fā)育DNAfp小丑展和微衛(wèi)星DNA里具黑塊長
51、度和般酷考莓件群體水平、分類學(xué)RAPD-PCR昆反包8曼的1>NA序刊歲增片晌敞目及長度多寡性卷體水平,分炎孽序罰分析JJNA(tiNA)任何片段比序列上所有位點的變舁分子捱牝、系統(tǒng)stir費4/植分子系統(tǒng)學(xué)方法及應(yīng)用型*方法。4)、氣象色譜在昆蟲分類上的研究與應(yīng)用:Carlson等試圖從蚊子表皮脂類粗提物中分析出化學(xué)穩(wěn)定性大、易于用氣象色譜進(jìn)行分析的化合物,并期望這些化合物應(yīng)該是具有特殊的組成和能作為種類鑒別的特征,結(jié)果取得了成功由于表皮烷徑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,而且燈誘標(biāo)本、死成蟲、甚至針插標(biāo)本都可以用于此項分析。用這種簡單的氣譜分析法能迅速成功地把蜚煤屬各個種在表皮烷涇組分上的差異分析出來
52、,而不受蟲齡、性別、地理分布等因素的影響。對于表皮烷涇的氣譜分析來說,一個胸足、一個翅、或成蟲的某一部分都足以進(jìn)行分析。對于需要用蜚噓活蟲來進(jìn)行血緣關(guān)系系統(tǒng)分析的研究者來說,此方法既可分析鑒定其種類,又可以保證其活蟲的系統(tǒng)研究實驗(如雜交等)。然而,任何一種儀器設(shè)備、技術(shù)手段都不可能徹底地解決一個研究領(lǐng)域里的所有問題。利用氣譜法分類,雖比同功酶、染色體分析較簡便,迅速和實用,但并不能取代這些方法??傊瑲庾V法在昆蟲分類學(xué)上的應(yīng)用,豐富和完善了傳統(tǒng)的分類方法,但目前還只是傳統(tǒng)分類方法的補(bǔ)充。生化特征有專一、準(zhǔn)確、不同程度地直接反映遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。隨著生化技術(shù)的發(fā)展和簡便化,在昆蟲分類上的應(yīng)用
53、必將日益廣泛。但生化分析需要一定的實驗室設(shè)備條件和一系列處理措施,供試標(biāo)本需要活體或新鮮的材料,給在分類研究上的應(yīng)用帶來一定困難。(三)、特征應(yīng)用注意事項E.Mayr歸納總結(jié)多年進(jìn)行分類研究應(yīng)用特征的體會,將特征應(yīng)用注意事項歸納為以下幾點,很有借鑒意義的。第一、保守的,即進(jìn)化緩慢的分類特征在高級分類單元的鑒別中是最有用處的。那些變化迅速,或和隔離機(jī)制相聯(lián)系的分類特征在低級分類單元的鑒別中是最有用處的。第二、屬于平行現(xiàn)象或趨同現(xiàn)象的分類特征,特別是那些喪失或退化的分類特征,在使用時應(yīng)特別慎重。第三、分類特征是它們攜帶的生物學(xué)特性的表現(xiàn),了解分類特征的生物學(xué)意義,是恰如其份的估量其分類地位的必要前
54、提。第四、相同表型特征的價值和穩(wěn)定性在不同分類單元中,甚至一個種的標(biāo)本中都是有變化的,一個特征的重要性,在很大程度上取決于它在特定類群中的穩(wěn)定性。第五、整個動物分類是建立在恰當(dāng)?shù)墓纼r分類特征的基礎(chǔ)上,估價特征是分類學(xué)家最重要的也是最困難的任務(wù)之一。這一任務(wù)的很好完成也只能在分類研究的實踐中實現(xiàn)。9、簡述分類工作程序和基本方法從事昆蟲研究必須掌握一些實驗技術(shù)手段和方法,才能解決昆蟲學(xué)研究中遇到的問題。進(jìn)行昆蟲分類研究,從選題、采集標(biāo)本、收集資料開始到最后發(fā)表研究論文涉及諸多方面,須掌握一些專門的基本研究技術(shù)和方法。現(xiàn)簡介如下:一、選題、1、范圍:范圍大個依具體研究的類群而定,可以是1個屬、族、亞
55、科、科甚至目。2、注意事項:(1) .結(jié)合國民經(jīng)濟(jì)建設(shè),選取有一定的經(jīng)濟(jì)意義的類群;(2) .解決分類問題,有一定的系統(tǒng)學(xué)意義,有學(xué)術(shù)價值:(3) .選取空白類群,填補(bǔ)分類研究的空白領(lǐng)域;(4),學(xué)位論文盡可參加導(dǎo)師科研工程或根據(jù)導(dǎo)師及其所在單位基礎(chǔ)條件確定選題,以保證在規(guī)定時間內(nèi)完成預(yù)定內(nèi)容。同時要注意:現(xiàn)有標(biāo)本和資料條件較好;在不太長的時間內(nèi)能夠完成;了解不充分的類群易于借到有關(guān)種的模式標(biāo)本;所選類群可以采到較多標(biāo)本并且易于觀察;二、標(biāo)本的收集、利用和收藏昆蟲標(biāo)本是昆蟲分類研究的起點和基礎(chǔ),因此,標(biāo)本收集的完善程度、數(shù)量和性質(zhì),直接影響著分類工作的進(jìn)展和質(zhì)量。標(biāo)本的來源主要有兩個方面:一是
56、利用國內(nèi)外(主要是國內(nèi))己有的收藏,研究者可向博物館、研究機(jī)構(gòu)、高等院校以及私人收藏借用,有的也可以交換,但必須尊重標(biāo)本的所有權(quán),借用標(biāo)本要恪守信用,精心使用。按期歸還,萬一不能按期歸還時須提出續(xù)借的請求,如果郵寄還要妥善包裝,注意郵遞安全;如果需要對標(biāo)本進(jìn)行解剖,最好事先征得物主的同意,模式標(biāo)本更應(yīng)慎重處理;外生殖器的研究須在不破壞標(biāo)本的前提下進(jìn)行,所有解剖構(gòu)造應(yīng)有與其主體相同的編號且必須一起歸還。二是研究者自己采集補(bǔ)充標(biāo)本,尤其是對那些不易采集、收藏太少或沒有的類群更是如此。但總體來說,標(biāo)本不足是普遍現(xiàn)象,研究者必須通過自己的艱苦勞動,為自己所從事的研究工程采集研究標(biāo)本,所以標(biāo)本的采集與制
57、作便成為昆蟲研究的基本技術(shù)。昆蟲為數(shù)眾多,生活習(xí)性、體型大小以及身體構(gòu)造等均有很大差異,必須有一套得心應(yīng)手的采集工具,才能得到完整、理想的研究材料,制成合乎要求的昆蟲標(biāo)本。1、采集工具:采集工具的種類很多,根據(jù)用途和原則可分為捕捉用的和利用昆蟲的各種趨性誘集用的兩大類。(1) .捕蟲網(wǎng):是采集昆蟲最常用的工具,按其用途和結(jié)構(gòu)可分空網(wǎng)、掃網(wǎng)和水網(wǎng)3類,分別用于采集空中飛行的、棲息在寄生植物上的和水生的昆蟲。(2) .誘蟲燈:專用于采集有趨光性的夜出性昆蟲,長期固定的誘蟲燈常用黑光燈管,固定在燈架上,周圍有擋板,燈架下設(shè)有漏斗和毒瓶,誘到的昆蟲由漏斗掉過毒瓶內(nèi)被殺死。(3) .吸蟲管:是利用吸氣形成的氣壓差將
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