昆蟲分類學(xué)的概念與發(fā)展課件

1、昆蟲分類學(xué)總課時(shí)：36學(xué)時(shí)授課方式：講授、專題、實(shí)驗(yàn)主講人：雷仲仁第一章 昆蟲分類學(xué)的概念和發(fā)展一、什么是分類學(xué)1、定義：(taxonomy) 是研究分類的理論和方法的學(xué)科。即分門別類、分析其特性、歸納其共性，并研究其起源和發(fā)展規(guī)律的學(xué)科。昆蟲分類學(xué)：(insect taxonomy)第一節(jié) 昆蟲分類學(xué)的概念和發(fā)展2、分類學(xué)的目的和任務(wù) 研究、區(qū)分和確定物種，予以命名、描述，并 提供正確認(rèn)識(shí)和辨別物種的知識(shí)和資料。在物種正確鑒定的基礎(chǔ)上，按照物種間的異同和親緣關(guān)系進(jìn)行歸類，即歸到不同的分類階元層次，建立各個(gè)物類的分類系統(tǒng)。 探尋物種或物類之間的親緣關(guān)系，追溯其進(jìn)化過(guò)程，并可預(yù)見其系統(tǒng)范圍內(nèi)尚未

2、發(fā)現(xiàn)的物種。 簡(jiǎn)單概括起來(lái)就是：鑒定indentification,分類classification,系統(tǒng)發(fā)育phylogeny二、昆蟲為何能分類 因?yàn)槭挛镩g存在著共性和特性。即任何事物之間不論差別如何懸殊，總有共同的一面(任何物質(zhì)都是由原子和分子組成的)；相反，不論它們?nèi)绾蜗嗨瓶傆幸恍┎顒e。1、從橫的或空間觀點(diǎn)看，分類鑒定就是分析其特性，歸納其共性，進(jìn)行類上歸納，類下分類。無(wú)特殊性就無(wú)共性，這種共同性與特殊性的對(duì)立統(tǒng)一是分類學(xué)的科學(xué)依據(jù)和辯證邏輯，也是分類的基本原則。分類就要求能夠看出“異中之同和同中之異”(黑格爾)。2、從縱的或時(shí)間觀點(diǎn)看，事物是從低級(jí)向高級(jí)發(fā)展，具有發(fā)展的連續(xù)性和間斷性。

3、體現(xiàn)在昆蟲上就是祖征和新征。12345連續(xù)淵源間斷發(fā)展昆蟲系統(tǒng)發(fā)育樹物種三、為什么要研究昆蟲分類學(xué)1、世界上的昆蟲約有1000萬(wàn)種，要認(rèn)識(shí)它們就必須進(jìn)行分類。2、生命現(xiàn)象是通過(guò)地球上過(guò)去和現(xiàn)存的千千萬(wàn)萬(wàn)種具體的物種體現(xiàn)出來(lái)的，而且它們?cè)诓粩嗟剡\(yùn)動(dòng)、發(fā)展、變化和相互聯(lián)系著，所以，想認(rèn)識(shí)、探索其起源和發(fā)展規(guī)律，就必須先分門別類。3、認(rèn)識(shí)世界的目的是為了改造世界。所以，想管理和控制害蟲、充分利用益蟲，就必須正確地認(rèn)識(shí)它。昆蟲新目2019年5月24日出版的296卷科學(xué)雜志刊登了昆蟲新目的論文，標(biāo)志著一個(gè)昆蟲新目的誕生。這個(gè)新目的學(xué)名為Mantophasmatodea，來(lái)源于mantis（螳螂）和pha

4、sma（蟲脩）。從名稱可知，這個(gè)新目昆蟲與螳螂和竹節(jié)蟲有些相像，但它們又有自己的特點(diǎn)。昆蟲知識(shí)2019年第六期發(fā)表了陳學(xué)新等以昆蟲界的“ 四不象”為題的介紹這個(gè)新目的文章，并附有彩圖。螳脩目Mantophasmatodea 螳螂 從外形上看，新目昆蟲與螳螂、竹節(jié)蟲相像。與螳螂相比，雖然新目的昆蟲也是捕食性的。但它們的前足和中足均用于捕捉獵物，而螳螂僅是前足發(fā)達(dá)用于捕捉獵物。與竹節(jié)蟲相比，竹節(jié)蟲的胸部延長(zhǎng)，而新目昆蟲的胸部不延長(zhǎng)，同時(shí)所有已知竹節(jié)蟲均是植食性的。螳（蟲脩）目與其他昆蟲的關(guān)系還有待于進(jìn)一步研究。竹節(jié)蟲四、昆蟲分類學(xué)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀(一)、發(fā)展歷史1、古代至林奈時(shí)期： 亞里斯多德(A

5、ristoles, 紀(jì)元前384322年)，總結(jié)了前人的工作，主要根據(jù)昆蟲的翅、體軀構(gòu)造、生活方式、習(xí)性等把昆蟲分為10大類。 羅生霍夫(A. J. R. Rosenhof 1705-1759)，根據(jù)昆蟲的習(xí)性、變態(tài)等把昆蟲分為16類。 林奈(C. Linnaeus, 1707-1778)，1758年，林奈的Systema Naturae, 1758第十版出版，標(biāo)志著分類學(xué)作為一門學(xué)科的開始。他的主要功績(jī)是： 第一次提出了雙名法 提出了綱、目、屬、種的分類體系 肯定了物種的客觀性和穩(wěn)定性 描述了大量的生物種類 把昆蟲分成了7個(gè)目(無(wú)翅、雙、鞘、半、鱗、脈、膜)。被稱為生物分類之父。 主要不足：

6、受宗教、神學(xué)的影響，認(rèn)為物種是上帝創(chuàng)造的、永遠(yuǎn)不變的、靜止的、恒定的。與其 “ 自然系統(tǒng)”相矛盾。把7個(gè)目的系統(tǒng)發(fā)育順序給顛倒了，后經(jīng)拉馬克(J. B. Lamarck)給糾正過(guò)來(lái)了。此期的特點(diǎn)： 對(duì)地區(qū)種類大量記載和描述 種類的區(qū)分、鑒定和命名地區(qū)種類研究階段或稱為分類階段2、達(dá)爾文時(shí)期 達(dá)爾文(C. Darwin)在1859年12月24日出版了On the Origin of Species, 1859)。它對(duì)分類學(xué)起到了很大的推動(dòng)作用，以進(jìn)化思想使生物學(xué)擺脫了神創(chuàng)論的束縛，真正體現(xiàn)了自然系統(tǒng)。 黑格爾(E. Haeckel)1866年，創(chuàng)立了系統(tǒng)樹。此期的特點(diǎn)： 大量新目、新科、新屬和新

7、種被發(fā)現(xiàn) 建立了昆蟲分類系統(tǒng) 分類學(xué)進(jìn)入了昌盛時(shí)期進(jìn)化研究興盛階段或稱為分類階段3、種群分類時(shí)期 自從1940年小赫胥黎(J. S.Huxley)出版了The New Systematics，提出了以“ 種群”，而不是個(gè)體為分類階元，即用動(dòng)態(tài)的多型概念代替了靜態(tài)的種模概念，導(dǎo)致了對(duì)種下類型的探討，分類概念為之一新，從而引起了生物界的注意。 此期的特點(diǎn)： 分類學(xué)與生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)等學(xué)科的結(jié)合，使分類學(xué)從狹義形態(tài)學(xué)觀點(diǎn)發(fā)展到廣義的生物學(xué)觀點(diǎn)。 物種群體概念的發(fā)展。使分類研究注意種下差異及物種形成、進(jìn)化之間的關(guān)系，推動(dòng)了對(duì)物種性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的理解。 種內(nèi)變異的分析、種下階元及其進(jìn)化的研究階段或稱為

8、分類階段(二)、昆蟲分類學(xué)的現(xiàn)狀 由于生物學(xué)其它學(xué)科的迅速發(fā)展和分類學(xué)研究手段的不斷更新和發(fā)展，使分類學(xué)的研究?jī)?nèi)容和研究理論得到不斷更新和發(fā)展。系統(tǒng)分類原理和特征分析成為六十年代起爭(zhēng)鳴的中心課題。隨著W. Hennig(1966)分支系統(tǒng)學(xué)的興起，不同學(xué)派百家爭(zhēng)鳴，分類學(xué)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代，呈現(xiàn)為前所未有的繁榮景象。目前主要有四大學(xué)派。1、傳統(tǒng)分類學(xué)派 (traditional taxonomy)代表人：R. E. Blackwelder特點(diǎn)：實(shí)用方便，但無(wú)統(tǒng)一準(zhǔn)則2、支序分類學(xué)派 (cladistics or cladistic systematics)代表人：W. Hennig特點(diǎn)：對(duì)特征

9、慎重權(quán)衡，具有嚴(yán)格的分類方法；唯一能夠反映系統(tǒng)發(fā)育的依據(jù)是分類單元間的血緣關(guān)系。W. Hennig 創(chuàng)立，1950年出版了德文專著Grundzuge einer Theorie der Phylogenetischen Systematik，但未引起重視，1966年出版了英文專著Phylogenetic Systematics后引起了強(qiáng)烈反響。后稱Cladistic systematics or Cladistics。ABCDt1t2t3t現(xiàn)代系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系圖幾個(gè)概念： 共同祖先的相對(duì)近度(relative recency of common ancestor) 單系類群(monophyleti

10、c group)和姐妹群(sister group)：把具有共同衍征的類群稱為單系群，即凡兩個(gè)物種（或類群具有共同派生的特征，說(shuō)明它們由一個(gè)共同的祖先繁衍下來(lái)，證明是一個(gè)單系群。如果兩個(gè)單系群組成一個(gè)高一級(jí)單元，那么這兩個(gè)類群就是姐妹群。3、進(jìn)化分類學(xué)派 (evolutionary taxonomy)代表人：E. Mayr G. G. Simpson 陳世驤等特點(diǎn)：既考慮共同的淵源，又考慮后代的分歧，即進(jìn)化的程度和速度。 E. Mayr 的代表性著作Methods and principles of Systematic Zoology,Principles of Systematic Zoo

11、logy; G. G. Simpson 的代表性著作The Principles of Animal Taxonomy; 陳世驤的代表性著作進(jìn)化論與分類學(xué)。A 鳥B 鱷C 龜蛇A B 陸生脊椎動(dòng)物各大類分類圖D 哺乳DCB C DA支序分類學(xué)派進(jìn)化分類學(xué)派C 人B 黑猩猩A B 黑猩猩與人的兩種分類A 猩猩CB C A支序分類學(xué)派進(jìn)化分類學(xué)派t1t2猿科Pongidae人科Hominidae4、數(shù)值分類學(xué)派(表征分類學(xué)派) (numerical taxonomy)代表人：P. H. A. Sneath and R. R. Sokal特點(diǎn)：數(shù)據(jù)來(lái)源廣，綜合力強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)手段和方法先進(jìn)；對(duì)種下分類較實(shí)

12、用。不足：特征進(jìn)化不等價(jià)；需大量標(biāo)本；難以區(qū)別趨同性狀；不同的公式或程序可能結(jié)果不同。 P. H. A. Sneath and R. R. Sokal 的代表性著作Principles of Numerical Taxonomy(1973)。最近的發(fā)展： 許多分類工作者都采取折衷的態(tài)度，吸取各學(xué)派的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處并加以發(fā)展，即形成所謂的第五分類學(xué)派“ 改造支序?qū)W派”、“ 數(shù)值支序?qū)W派”等。如進(jìn)化分類學(xué)派全盤接受支序分析法，而支序分類學(xué)派漸漸改變了處理分類系統(tǒng)時(shí)過(guò)于僵硬的態(tài)度，數(shù)值法被嫁接到支序分析中。即同意支序?qū)W派對(duì)特征的慎重權(quán)衡，反對(duì)分層次分類，拋棄數(shù)值分類學(xué)的一些原理和概念，但吸收其實(shí)用表征分

13、解法，不同意其特征等價(jià)觀點(diǎn)，卻使用了計(jì)算機(jī)這一先進(jìn)工具。 (三)、我國(guó)昆蟲分類學(xué)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀1、古代時(shí)期 6000年前浙江河姆渡出土的陶片上就有草、木、蟲、魚等飾紋；3000年前殷代的甲骨文上刻有動(dòng)物名60種，其中昆蟲9種；西周墓中有玉雕的蟬、蠶和蚱蜢等飾物；3000年前的爾雅，有不少動(dòng)物分類知識(shí)，其中昆蟲80多種；李時(shí)珍的本草綱目(1590年)記載藥用昆蟲73種；24003000年前的詩(shī)經(jīng)1、古代時(shí)期 以“ 多識(shí)鳥獸草木”而著稱，記載植物252種，動(dòng)物109種，昆蟲20多種。公元100120年的說(shuō)文解字中有“ 蟲”字旁的字163個(gè)，以“ 蟲”為底的字25個(gè)，“ ”字旁的6個(gè)。說(shuō)明很早就對(duì)

14、昆蟲有所研究，但由于長(zhǎng)期的封建社會(huì)，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。殷代甲骨文中的“ 蜂”字殷、周時(shí)代墓葬中的玉蟬殷、周時(shí)代青銅器上的蟬飾紋殷、周時(shí)代墓葬中的玉蟬蜻蜓2、鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)至解放前 此期中國(guó)的自然資源被大量掠奪，昆蟲也不例外被大量采集并帶走。如美國(guó)的嘉理思托(Gressitt),估計(jì)帶走了2000種天牛標(biāo)本，僅剩的1000多種被扣了下來(lái)，后來(lái)依此出版了中國(guó)經(jīng)濟(jì)昆蟲志(天?？?。 我國(guó)僅有少數(shù)學(xué)者從事昆蟲分類研究，如胡經(jīng)莆(襀翅目)，陳世驤(葉甲科)，蔡邦華(小蠹蟲)，劉崇樂(lè)(瓢蟲)等。 中國(guó)人或與外國(guó)人合作發(fā)表的新種僅占4。3、解放后 我國(guó)的昆蟲分類工作得到了迅速的發(fā)展，為我國(guó)的檢疫、資源

15、調(diào)查、害蟲防治、天敵利用等作出了很大的貢獻(xiàn)。 我國(guó)在7080年代昆蟲分類研究曾一度比較興盛，研究人員曾達(dá)到500人左右，解放后30年發(fā)表昆蟲新種和新亞種1847個(gè)，新屬和新亞屬148個(gè)。但90年代后由于政策和研究重點(diǎn)的變化，使昆蟲分類研究和研究隊(duì)伍受到很大影響，現(xiàn)從事昆蟲分類研究的人員銳減。 3、解放后 目前可以登載昆蟲分類學(xué)論文的國(guó)內(nèi)雜志有昆蟲學(xué)報(bào)、昆蟲分類學(xué)報(bào)、動(dòng)物分類學(xué)報(bào)Entomology Sinica及一些綜合性大學(xué)的學(xué)報(bào)和昆蟲學(xué)研究集刊等。已出版的有關(guān)昆蟲分類學(xué)研究的專著有中國(guó)經(jīng)濟(jì)昆蟲志、中國(guó)動(dòng)物志及大量的地方性昆蟲志等。中國(guó)的昆蟲種類昆蟲學(xué)家胡經(jīng)甫博士（1896-1972）花了1

16、2年的時(shí)間編寫了中國(guó)昆蟲名錄共6卷，于1934年1941年出版。收錄了當(dāng)時(shí)已知的中國(guó)昆蟲20,069種，而中國(guó)人自己命名的昆蟲只有204種，僅占1%。新中國(guó)成立后，特別是改革開放后，我國(guó)的昆蟲分類有了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)組織了許多大型的科學(xué)考察，昆蟲學(xué)家發(fā)表了大量的昆蟲新種。過(guò)去50年在大陸8種昆蟲學(xué)期刊上發(fā)表的昆蟲新種達(dá)8,000多種。其他的雜志及書籍也發(fā)表了很多新種，我們統(tǒng)計(jì)了38本專著，發(fā)表的新種就有4,921種。如中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)李法圣先生于2019年7月出版的中國(guó)（蟲齒）目志包含了1,505種嚙蟲，其中918種是新種，是描述新種最多的一本專著。而由黃復(fù)生主編的海南森林昆蟲（2019.7）包含

17、了5,842種昆蟲（還有384種蜘蛛和螨類），是昆蟲種類最多的一本專著 目前，中國(guó)的昆蟲種類有多少呢？香港漁農(nóng)自然護(hù)理處的劉紹基先生花了大量的時(shí)間，收集資料，把中國(guó)已知的昆蟲輸入電腦，到2019年3月18日已記錄了79313種（包括分布于臺(tái)灣的14713種和香港的6134種），但仍有一些已記錄的昆蟲未能包含在這個(gè)數(shù)中。中國(guó)昆蟲的種類按最保守的估計(jì)也在15萬(wàn)種以上，我國(guó)昆蟲分類學(xué)家的任務(wù)仍相當(dāng)艱巨。我國(guó)許多地區(qū)(如圖)（特別是一些偏遠(yuǎn)的山區(qū)）尚未開展深入的昆蟲種類調(diào)查，仍需要昆蟲學(xué)家去采集調(diào)查。同時(shí)還有很多昆蟲的科，仍是空白，目前國(guó)人還沒有涉及。中國(guó)昆蟲（廣義）各目的物種數(shù)量（Insect Bi

18、odiversity in China）Order 目 World 世界 China 中國(guó)Subclass Apterygota無(wú)翅亞綱 Thysanura 纓尾目 600 21 Diplura 雙尾目 600 51 Protura 原尾目 650 199 Collembola 彈尾目 5000 289 (白色表示差距最大）(紅色表示差距最小）Ephemeroptera 蜉蝣目 2200 306 Odonata 蜻蜓目 3500 738 Plecoptera衤責(zé)翅目 2300 374 Grylloblattodea 蛩蠊目 25 1 Orthoptera 直翅目 23000 2256 Phasmatodea蟲脩目 2500 221 Dermaptera 革翅目 1850 284 Pterygota:Division Exopterygota有翅亞綱外翅部 (綠白色表示差距較?。〦mbioptera 紡足目 200 7 Blattaria 蜚蠊目 4000 366 Mantodea 螳螂目 2000 165 Isoptera 等翅目 3000 538 Zoraptera 缺翅目 25 2 Psocoptera 嚙蟲目 4500 1656 Pterygota:Division Exopterygota有