102

Systematiek van alle levensvormen

Taxonomie of ordening is de wetenschap van het indelen. Taxonomie (taxon=groep) verwijst naar zowel de classificatie van dingen als naar de methode die aan de basis van deze classificatie ligt. Vrijwel alles kan overigens taxonomisch worden ingedeeld: levende wezens, plantengemeenschappen, dingen, plaatsen, gebeurtenissen, enzovoort. In de biologie houdt de taxonomie zich bezig met het vinden, beschrijven, indelen en benoemen van organismen. Tegenwoordig gebeurt dit veelal op basis van veronderstellingen over hun natuurlijke verwantschap. Verwante velden, die deels overlappen met taxonomie, zijn systematiek en cladistiek. Met de taxonomie van plantengemeenschappen houdt zich de syntaxonomie bezig. De inspanning alle levensvormen te ordenen leidde tot de systematiek, de classificatie van de levende wereld. Hiërarchische groepering van een soort in een geslacht, familie, orde, klasse, afdeling (phylum) en rijk. 

Een Taxon is een groep organismes die geacht worden een te onderscheiden eenheid te vormen. Bijvoorbeeld een soort of een familie, wordt taxon genoemd. 

Taxa waarbij waartoe wel alle afstammelingen van de laatste gemeenschappelijke voorouder behoren, worden monofyletisch genoemd. In de moderne taxonomie streeft men er zo veel mogelijk naar alleen met monofyletische taxa te werken. Veel vroegere indelingen worden daarom als verouderd beschouwd. De mogelijkheid om het DNA van organismen te vergelijken heeft dit proces van herziening in een stroomversnelling gebracht.

Volgens de traditionele evolutionair-systematische definitie zijn parafyletische taxa echter ook monofyletisch, want afgeleid van een enkele voorouder, zij het dus ter exclusie van bepaalde afstammelingen. Het onderscheidt parafyletische groepen van holofyletische groepen die alle afstammelingen van een enkele voorouder omvat, en dus overeenkomt met de cladistische definitie van monofylie.

Parafylie - Wikipedia

In de biologie is het werk van Linnaeus in de 18e eeuw zeer belangrijk. Zijn werk was vooral gebaseerd op de uitwendige bouw van planten en dieren, dat wil zeggen op de morfologie. De ontwikkeling van de microscopie in de 17e eeuw maakte het mogelijk niet alleen naar het uitwendige en de macroscopische morfologie, maar ook naar de inwendige structuur en de microscopische details te kijken. Zo ontstonden de celbiologie, cytologie (celleer) en histologie (weefselleer).

Linnaeus was de grondlegger van de systematiek van alle levensvormen toen hij systematisch, d.w.z. voor elk organisme, begon met de binomiale nomenclatuur (1753,1759) waarbij elk organisme een unieke tweedelige Latijnse naam krijgt (altijd schuingedrukt !) : Genus species. Elke groep is een taxon; om een organisme in een bepaald taxon te plaatsen, analyseert men zijn kenmerken en doet men aan taxonomie. Linnaeus deed aan taxonomie op basis van morfologische kenmerken.

Vanaf Aristoteles tot het midden van de 20^e eeuw, werden de levende wezens onderverdeeld in 2 rijken : Plantae en Animalia. De Eencelligen en Bacteriën (relatief eenvoudig eencellige organismen zonder celkern) die moeilijk te plaatsen waren, werden door de taxonomen in beide "kampen" geplaatst . 

Sinds het midden 19^e eeuw, waren er al onderzoekers die zagen dat Bacteriën en Fungi meer verschilden van planten en dieren, dan planten en dieren onderling. Dit werd echter niet aanvaard. De opinies veranderden pas in de  jaren zestig, vooral dankzij de kennis die werd verworven aan de hand van biochemische en elektronenmicroscopische technieken. 

Ernst Haeckel (1834-1919), de populariseerder van Darwins evolutietheorie, plaatste alle Eencelligen (zowel de zich door fotosynthese voedende Protista (Pyrrophyta, Goudwieren, Groenwieren en Euglenophyta), die tot het Plantenrijk werden gerekend, als de meeste anderszins voedende Protista (de Protozoa) die werden gerekend tot het Dierenrijk in ruimere, in een derde rijk: de Protista. 
Haeckel plaatste hiermee de meest primitieve en dubbelzinnige organismen apart van planten en dieren, met de implicatie dat planten en dieren eruit geëvolueerd zijn. 

Binnen de Protista (Protisten) herkende Haeckel de Bacteriën en de zg. Blauwwieren (Cyanobacteriën) en als een voornaamste groep, de Moneren, onderscheiden door hun gebrek aan een celkern (nucleus). De nucleus behoort tot de eukaryoten gescheiden door een kernmembraan van de rest van het cytoplasma.  

Dankzij moderne technieken, van elektronenmicroscoop tot moleculair onderzoek, was duidelijk geworden dat er naast de "rijken" Plantae, Animalia en Protista nog een vierde rijk moest worden toegevoegd: het rijk der Fungi (Schimmels, Gisten en Zwammen). De Eencelligen, als ook de Algae (Algen en Wieren) werden ingedeeld bij  het rijk Protista. 

In 1959 kwam de bioloog Robert H. Whittaker met een vijfrijkensysteem. Hierin werden de Moneren en Protista van elkaar onderscheiden in twee afzonderlijke rijken: Prokaryoten (zonder celkern) en Protista (Eukaryote micro-organismen met celkern). Naast deze twee rijken onderscheidde Whittaker nog drie rijken met eukaryote grotere vormen: Fungi, Planten en Dieren.

De grootste vertakking valt niet eens tussen plant en dier, maar wel binnen de eens zo genegeerde micro-organismen – de Prokaryoten (Moneren) (lichtgroen) en de Eukaryoten (Fungi, Plantae, Animalia en Protista) (lichblauw).

De oude en strikte indeling van de Eukaryoten naar schimmels, planten en dieren werd losgelaten. Uit studie bleek dat het onhoudbaar was om bepaalde organismen binnen één van die drie groepen te houden. Zo werden de Roodwieren uit de plantengroep gehaald en de Slijmzwammen (die slechts oppervlakkig lijken op schimmels uit de Fungi).

De vijf rijken en zelfs de superrijken Prokaryoten en Eukaryoten zijn eigenlijk niet van gelijke rang. De Prokaryoten zijn, zeker waar het hun metabolisme betreft, enorm gevarieerd, de Eukaryoten zijn veel gelijkvormiger. Waarschijnlijk zijn dan ook de Eukaryoten uit een onderdeeltje van de Prokaryoten voortgekomen. Evenzo zijn planten, schimmels en dieren ongetwijfeld elk uit een of andere Protist voortgekomen. Voor de planten waren de Groenwieren de voorouders, voor de Schimmels en Dieren zijn de voorouders nog onduidelijk. Een stamboom van de vijf koninkrijken is dan ook nog niet te maken. Als dat wel het geval is en de strikte regels van de fylogenetische systematiek worden toegepast, zullen er waarschijnlijk andere indelingen moeten worden gemaakt.

De klassieke indeling van de levende wezens in vijf Rijken is al weer enige tijd verlaten, al komen de benamingen Monera, Protista. Eubacteria, Archaebacteria en Prokaryoten nog wel voor in bestaande literatuur en op websites. 

Het rijk Protista (ook Protoctista genoemd) was van oudsher een rommeltje, met eencelligen (Protozoa) maar ook Meercelligen, zoals Slijmzwammen en Wieren. Eind jaren 80) was duidelijk geworden (door vergelijking van DNA) dat de vijfrijkenindeling een sterk vertekend beeld geeft van de werkelijke verwantschappen in de natuur. Zodoende kwamen Carl Woese, Kandler en Wheelis in 1990 met een nieuwe indeling. 

De mogelijkheden om genetisch materiaal (DNA en RNA) te analyseren gaf de mogelijkheid om onderlinge verwantschappen tussen de rijken te ontrafelen. Carl Woese, een microbioloog en professor te Illinois, kon op basis van deze technieken het ‘3 domeinen-6 rijken’ model introduceren; Zo bleek het voormalige rijk der Monera uit twee totaal verschillende groepen organismen te bestaan, dat we nu praten over het domein Bacteria en het domein Archaea. Het derde domein (Eukaryoten) omvat alle andere rijken (Protista, Plantae, Fungi en Animalia). Deze drie domeinen hebben al vanaf het begin van het leven hun eigen onafhankelijke ontwikkeling meegemaakt. De domeinen van de archaeaten en de bacteriën zijn duidelijk aantoonbaar in het Archaeïcum gevonden. Het derde domein, die der eukaryoten, wordt pas in het midden van het Proterozoïcum gevonden. De eukaryoten worden onderverdeeld in vier rijken: planten, schimmels, dieren en de Protista. Echter, gezien het bij de Protista om zo’n diverse groep gaat, zal in de toekomst besloten worden om het in meerdere rijken op te delen. Men denkt aan totaal 12 rijken voor de Eukaryota. Naast planten, dieren en schimmels zijn voor de geologie vooral de rood-wieren, de alveolaten (vooral foraminiferen en dinoflagellaten), de radiolariën en de chromisten van belang.

Links: de drie domeinen van Carl Woese:

• Archaea of Archaeaten (Oerbacteriën)
• Bacteria; echte bacteriën (met mitochondriën en chloroplasten)
• Eukaryota (organismen met celkern)

 De afstand tussen de groepen is een maat voor de verwantschap. 

We zien hieruit:

• de Protista zijn vervangen door een groot aantal weinig verwante groepen.
• de Algen (Wieren) bestaan eigenlijk uit drie geheel aparte groepen, waarvan de Groenwieren bij de planten werden ingedeeld.
• de voor ons zo bekende en verschillende planten, dieren en schimmels blijken onderling nauw verwante groepen.
• wat wij vroeger onder bacteriën verstonden blijkt te bestaan uit twee sterk van elkaar verschillende groepen: Bacteria en Archaea of Archaeaten
• er is geen duidelijk beginpunt. Men vermoedt nu dat de eerste organismen nog geen soortgrenzen kenden en dus vrijelijk horizontaal DNA konden uitwisselen. Pas geleidelijk aan ontstonden wat we nu "soorten" noemen

Anderen (bijv. de makes van de website Omne Vivum) blijven spreken van een Domein (Eng. Domain) Prokaryota, die dan de Blauwgroene Algen, de Archaeabacteriën en Bacteriën omvat. Als derde domein noemen zij de Acytota, waartoe gerekend worden de virussen die niet tot de planten of dieren gerekend kunnen worden of niet als een levend organisme kunnen worden beschouwd.

Een virus is slechts een stukje erfelijk materiaal verpakt in enkele eiwitten. Een virus is (dan wel heeft) geen cel met enzymen die voor de groei en vermenigvuldiging zorgen. Voor vermenigvuldiging is een virus volledig afhankelijk van een gastheercel. De gastheercel maakt nieuwe virusdeeltjes. Vanuit deze optiek gezien is een virus de ultieme parasiet (levensvorm die zich ten koste van een ander organisme (de gastheer) in stand houdt en vermenigvuldigt). 

Namen

In de wetenschap krijgen planten en dieren altijd een wetenschappelijke naam. Meestal is dat een latijnse naam. Dat lijkt soms lastig, want namen als: Icaronycteris, of: Palaeoryctes dragen ook niet bij aan een verstaanbare wereld. Maar voor de wetenschap is dat wel belangrijk, want zo kan er geen twijfel bestaan over welk beest er precies bedoelt word. Prehistorische dieren krijgen hun naam meestal van de paleontoloog die ze ontdekt heeft of de wetenschapper die ze bestudeerd heeft. Het dier krijgt vaak een naam die vertelt hoe hij er uit ziet, bijvoorbeeld Megatherium betekend: Reuzenbeest. In andere gevallen wordt het dier vernoemd naar de plaats waar hij in de buurt is gevonden, bijvoorbeeld Pakicetus, die is in Pakistan gevonden. En het kan natuurlijk ook nog dat de ontdekker het dier zeer onbescheiden naar zichzelf vernoemd, zoals Andrewsarchus, naar de ontdekker Roy Andrews. Maar soms laat een wetenschapper zijn fantasie er op los, Chalicotherium is gewoon een naam, het heeft geen betekenis. Paleontoloog Othniel Marsh vernoemde een zoogdier naar zijn collega; Edward Cope. Niet omdat de heren elkaar zo graag mochten, integendeel, ze konden elkaars bloed wel drinken en het zoogdier heete dan ook: Anisconchus cophater wat betekend: "Cope-hater met gekartelde tanden".

Een wetenschappelijke naam bestaat uit twee gedeeltes, een soort van voor -en achternaam. "Homo sapiens" bijvoorbeeld. Hier zijn nog wat voorbeelden:

# Ambulocetus natans
# Smilodon fatalis
# Andrewsarchus mongoliënsis
# Basilosaurus isis

De eerste naam wordt de Genusnaam genoemd, de tweede is de Speciesnaam. In het Nederlands heet dat het geslacht en de soort, maar dat zijn nogal relatieve begrippen, dus kun je beter de woorden genus en species gebruiken. Genus is een familienaam, binnen een genus zijn er meestal verschillende species. Bij Ambulocetus en Andrewsarchus is in beide gevallen maar één specie bekend, maar behalve Smilodon fatalis heb je bijvoorbeeld ook S.populator, S.californicus en S.neogaeus. S. is dan dus een afkorting voor Smilodon, daarom heeft men het ook dikwijls over T.rex. Gewoon een afkorting voor Tyrannosaurus rex, wij zijn dus H.sapiens, en je hondje is een C.familiaris.

(Even terzijde, ik heb geen zin om op deze site bij elke naam de "schuingedrukt" tags toe te voegen, dat duurt me te lang. Maar eigenlijk hoort elke wetenschappelijke naam schuingedrukt te zijn. Ook hoort de speciesnaam met een kleine letter te worden geschreven.)

Soms word er nog dieper op de details ingegaan, wij mensen bijvoorbeeld heten voluit: Homo sapiens sapiens. Die tweede sapiens is nodig omdat er nog een Homo sapiens heeft geleefd, de neanderthaler. (Homo sapiens neanderthalensis) Het komt overigens niet vaak voor dat er nog een naam aan wordt toegevoegd, de tweede sapiens is er eigenlijk alleen omdat de "beschaafde" mens niet voor een neanderthaler aangezien wil worden. Als er binnen het specie van een dinosaurus of een zoogdier wat kleine verschillen worden ontdekt worden ze gewoon op één hoop gegooid... 

Met het toenemen van het aantal bekende diersoorten, ontstond de behoefte  deze in te delen en te classificeren. De eerste systematische aanzet daartoe, is van de hand van de Zweedse bioloog Carolus Linnaeus en dateert uit 1758. Linnaeus maakte gebruik van de overeenkomsten en verschillen in bouw, vorm en kleur. In het overzichtelijke systeem dat zo ontstond, vormde de soort de laagste categorie. Tot een soort behoorden dan de dieren waarvan de door Linnaeus gebruikte kenmerken overeenkwamen. Soorten die veel op elkaar leken, deelde hij in bij hetzelfde geslacht. Verwante geslachten bracht hij onder in dezelfde Familie, verwante Families in Orden en verwante orden in Klassen. De Latijnse naam die Linnaeus aan een soort gaf, bestond uit twee gedeelten. De eerste naam was de geslachtsnaam: de tweede de soortnaam. 

De bruikbaarheid van zijn methode was zo groot dat de principes ervan nu nog worden gebruikt. Wel heeft de oorspronkelijke indeling van Linnaeus een aantal wijzigingen ondergaan. Ook de namen, vooral de geslachtsnamen, zijn daardoor in veel gevallen gewijzigd.

De basis voor de indeling van de meer dan 10 miljoen beschreven diersoorten is de soort (species). 

• De soort is een verzameling dieren die in alle belangrijke details van hun bouw en vorm overeenkomen, en die onderling vrij kunnen kruisen (bijv.: leeuwen). 

• Soorten die tamelijk veel op elkaar lijken vormen samen een geslacht (genus).  Leeuwen, tijgers en panters behoren bijvoorbeeld tot het geslacht der Panters. De wetenschappelijke naam van elke soort wordt gevormd door de geslachts- en de soortnaam, zoals Panthera leo (leeuw), Panthera tigris (tijger). 

• Geslachten die overeenkomst vertonen, zijn samen een familie. In dit geval behoren de panters tot de familie der Katachtigen (Felidae)

• families met een aantal gelijke kenmerken voegt men samen tot een orde (in dit geval de orde der Roofdieren)

• een aantal orden tot een klasse (in dit geval de klasse der Zoogdieren) en 

• een aantal klassen tot een stam of afdeling (in dit geval de Gewervelde dieren).

• een aantal stammen tot een onderrijk (in dit geval Metazoa) en 

• een aantal onderrijken tot een rijk (in dit geval Dierenrijk)

Binnen deze indeling wil men nog wel is verfijnen in bijvoorbeeld:

• Superorde

• Orde

• Orderorde

• Superklasse

• Klasse

• Onderklasse

Laatst bijgewerkt: 30-12-04

colofon