20230419:现代植物分类学发展简史
2023.4.19 现代植物分类学发展简史
到了 16 世纪后期,得益于人们已知物种数量的增加、使得分类学家便于观察植物形态细节的光学透镜的发明、以及文艺复兴带来的影响,西方开始有了较为系统的分类学工作。这一时期出现了许多分类学的著作,在古希腊自然哲学家们的工作的基础上有了质的改变,这也引出了现代植物分类学的发展。
-
林奈之前的分类系统
意大利人安德烈亚·切萨尔皮诺(Andrea Caesalpino)被称为“第一位真正的植物分类学家”。他在 1583 年所著的《论植物(De Plantis)》中将植物先分为草本、木本两大类,然后按照生长习性以及果实、种子的形态进行分类,共包含约 1500 个植物物种。
英国博物学家约翰··雷(John Ray)致力于建立一个完整的“自然系统”,包含自然界中的各种物种。他在植物和动物分类学方面都有许多著作。在植物分类方面,雷的分类基于一些组合特征,他 1682 年的著作《植物新方法(Methodus Plantarum Nova)》中包含了约 18000 个物种。
此外,瑞士的鲍欣(Bauhin)兄弟和法国的图尔纳福特(Joseph Pitton de Tournefort)等分类学家也都分别在自己的著作中建立了一套自己的植物分类系统。这些早期的分类学工作一定程度上为后来的林奈改革奠定了基础。
-
林奈改革及林奈性系统
18 世纪瑞典博物学家卡尔·林奈(Carl Linnaeus)对分类学做出了许多重要的贡献,被称为“分类学之父”。
林奈提出了植物的性系统。他依据植物的雄蕊和雌蕊进行分类,可操作性强,易于观察和分类。性系统强调了植物的生殖器官在植物生活中的重要作用,但它仍然是人为分类系统,不能完全符合植物的亲缘关系。
林奈推广了双名命名法并推动了植物学拉丁语的发展。双名法为物种提供了拉丁文的学名,由属名和种加词构成。属名在前,是一个描述属的名词;种加词在后,是一个描述物种特性的形容词。双名法统一了过去对物种的土名、俗名,使得动植物命名有了科学的法则。林奈对拉丁语进行改造,确定了一些植物学拉丁术语的定义,使得这种语言简练、精确、易于表达和理解。
林奈的著作《植物种志(Species Plantarum)》和《自然系统(Systema Naturae)》被视为现代动植物分类学开始的一个重要标志,他的理论和著作使分类学真正成为了一门科学。
-
恩格勒系统
到了 19 世纪,受进化论的影响,分类学家们开始尝试根据物种间的亲缘关系进行分类,尝试阐释物种间的演化关系。于是从 19 世纪末到 20 世纪,作为植物界中进化程度最高、种类最多、分布最广的植物类群,被子植物的自然分类系统引发了植物学家们的关注。植物学家们在此前的德堪多(Augustin Pyramus de Candolle)系统与边沁和虎克(Bentham & Hooker)的系统的基础上,加以进化论的观点,发展出了许多种不同的被子植物分类系统。
恩格勒系统由德国植物学家恩格勒(Engler)和柏兰特(Prantl)在 19 世纪末提出,被认为是分类学史上第一个较完整的自然分类系统。恩格勒系统以假花说为理论基础,分类时首先考虑花被的性质,其次是花被与子房的位置关系,认为无花被、单花被、单性花是原始特征,木麻黄目是被子植物的最原始类群。
-
哈钦松系统
另一种被子植物分类系统是 1926 年由英国植物学家哈钦松(John Hutchinson)提出的哈钦松系统。与恩格勒系统相反,哈钦松系统以真花说为理论基础,分类时首先考虑花被与子房的位置关系,其次是花被的性质,认为离生多心皮、两性花是原始特征,木兰目是被子植物的最原始类群。但哈钦松系统将草本和木本分开并认为它们平行发展,这有一定的人为性。
-
塔赫他间系统和克朗奎斯特系统
20 世纪后半叶,苏联植物学家塔赫他间(Armen Leonovich Takhtajan)和美国植物学家克朗奎斯特(Arthur J. Cronquis)分别提出了自己的被子植物分类系统。他们的系统和哈钦松系统相似,认为多心皮的木兰类是原始类群。不过,塔赫他间系统认为单子叶植物由双子叶的睡莲目演化而来,并且草本植物由木本植物演化而来,这与哈钦松系统的描述不同。克朗奎斯特系统认为现存被子植物各亚纲之间没有互相演化关系,而是直接共同起源于原生被子植物。
-
总结:自然分类系统时代
早期植物分类学侧重于对植物进行识别和归类,泰奥弗拉斯图和亚里士多德的工作就属于这一类。长期以来,博物学家们各自按照自己人为确定的标准对植物进行划分,形成了各种各样的分类系统,但由于缺乏一套关于分类的合理性的理论,以及一种学科专用的语言,所以整体呈现出的是一种前范式的研究。林奈改革使得分类学真正成为一门科学,提供了专业的语言,而达尔文的进化论为分类学指出了一个新的方向和目标,即寻找物种之间的亲缘关系和演化关系。此时,一套广泛通用的植物分类学方法论才真正出现,形成一种研究范式。这一时期,植物学家们依然以植物的形态特征作为分类的主要依据,但是其分类的目标已经从单纯的识别变为确定物种间的关系,从人为分类系统过渡到了自然分类系统,这体现了现代植物分类学发展中的范式转换。