LA CLASSIFICAZIONE DELLA...

a cura di Filippo Quitadamo 1

LA CLASSIFICAZIONE DELLA BIODIVERSITA’

• Significato e ragioni della classificazione

• Le operazioni per una classificazione

• Storia della classificazione biologica: i 7 modelli, da Linneo a Shipunov

• Le prime classificazioni

• La classificazione di Linneo: modello a 2 Regni

• I criteri di classificazione

• Le categorie sistematiche

• La classificazione moderna.

L’esigenza di classificare: lo scopo

• Le caratteristiche comuni a tutti gli esseri viventi evidenziano l’unitarietà della vita. • A questa unitarietà si sovrappone una grande varietà di forme (uniformità dei processi,

diversità delle strutture). • Nasce così l’esigenza di classificare, di ordinare, catalogare, di suddividere gli organismi in

gruppi sulla base dei caratteri comuni, individuarne somiglianze e differenze secondo dei criteri scientifici, ordinati e logici, per aumentare la loro conoscenza, cioè per identificarli e per conoscere i caratteri generali di un gruppo attraverso lo studio di un organismo. Es. i Vertebrati attraverso lo studio dell’uomo.

SISTEMATICA

LINNEO

Nomenclatura binomia

•Specie

•Genere

•Famiglia

•Ordine

•Classe

•Phylum

REGNI

LINNEO

•Animale

•vegetale

HAECKEL

•Animale

•Vegetale

•Protisti

Whittaker (1969):

•Animale

•Piante

•Funghi

•Protisti

•Monere

Nomenclatura trinomia


ETIMOLOGICO:

• Tassonomia = insieme delle norme, delle regole per ordinare i viventi (taxis = ordine).

Studio teorico della classificazione.

• Sistematica = scienza che si prefigge l’ordinamento e la classificazione della biodiversità.

Studio pratico.

• Ontogenesi: insieme delle tappe dello sviluppo embrionale.

• Filogenesi: insieme delle tappe dell’evoluzione di una specie.

• Taxon (taxa): gruppo di organismi (esempio: eucarioti, animali, cordati .......)

• Categoria = livello in cui il gruppo è collocato (es. dominio, regno ......)

• Relazione filogenetica = grado di parentela.

• Phylum = tribù, gruppo di organismi con stesso piano strutturale e organizzativo.


Categoria o livello Taxon o gruppo

1. DOMINIO EUKARYA

2. REGNO ANIMALI

3. SOTTOREGNO EUMETAZOI

4. PHYLUM CORDATI

5. SUBPHYLUM VERTEBRATI

6. INFRAPHYLUM GNATOSTOMI

7. CLASSE MAMMIFERI

8. SOTTOCLASSE PLACENTATI

9. ORDINE PRIMATI

10. SOTTORDINE ANTROPOIDEI

11. SUPERFAMIGLIA OMINOIDEI

12. FAMIGLIA OMINIDI

13. GENERE HOMO

14. SPECIE HOMO SAPIENS

15. SOTTOSPECIE HOMO SAPIENS SAPIENS

Cosa significa classificare

• Significa mettere ordine tra la varietà dei viventi, confrontarli, catalogarli, raggrupparli

in gruppi omogenei, in base a caratteri comuni, individuando somiglianze e differenze.

Significa anche ricostruire la storia evolutiva degli organismi viventi, perché l’evoluzione è

la base della classificazione e viceversa.

• La tassonomia mira a scoprire eventuali relazioni filogenetiche, cioè il grado di parentela.

• Permette di comunicare in modo comprensibile a tutti.


Tipi di tassonomia

• Classificazione artificiale: concezione fissista di Linneo, basata solo sull’osservazione delle somiglianze e differenze morfologiche (aspetto e struttura esterna).

• Classificazione naturale, evolutiva, visione trasformista, basata sull'apporto di varie discipline (anatomia comparata, embriologia, ecologia, etologia, morfologia, fisiologia, genetica, biochimica, anatomia comparata, paleontologia) e tanti caratteri/criteri: ① morfologici, ② fisiologici,③ caratteri omologhi, 4 caratteri correlati), � caratteri embrionali e larvali, � biochimici, � genetici, � ecologici, � etologici, � caratteri vestigiali o relitti, (11) relazioni filogenetiche (parentela), (12) caratteri chiave.

• Classificazione artificiale, superficiale, basata su somiglianza esterna, sull’ambiente di vita

(ascentifica).

• Classificazione naturale, scientifica, basata su molti criteri e molte discipline.

Operazioni da compiere nella Tassonomia 1. Fissare l’unità minima di classificazione: cosa classificare (la specie).

2. Stabilire i criteri: in base a che cosa classificare, cioè definire i caratteri significativi in base alle quali vengono riconosciute differenze e somiglianze.

3. Individuare gruppi omogenei tra loro e stabilire una gerarchia tra i gruppi. 4. Individuare un sistema di nomenclatura per dare un nome ad ogni organismo. La sistematica è un sistema gerarchico e nasce dall’esigenza pratica di descrivere e ordinare la biodiversità. - Unità minima = la specie. Ranghi o livelli di classificazione: specie, genere, famiglia………….. Regno, Dominio.


Vantaggi della classificazione naturale

Classificare è indispensabile perché: 1. Consente di mettere ordine 2. Permette di comunicare (sistema universale) 3. Tiene conto dell’evoluzione 4. Offre subito molte informazioni significative sugli organismi viventi.

La ricerca dei caratteri criterio

La scelta dei caratteri su cui basare l’identificazione di somiglianze e differenze, è fondamentale. Dipende dalle finalità di classificazione. Le prime classificazioni erano artificiali, nel senso di superficiali, perché si basavano solo sulla somiglianza esterna/morfologica, sull’ambiente. L’attuale classificazione è naturale perché stabilisce il grado di parentela sulla scorta di molti caratteri criterio, forniti dall’evoluzione, si basa su molti caratteri criterio, forniti dall’evoluzione: morfologici; etologici; fisiologici; ecologici; biochimici; genetici; embrionali;

omologhi; correlati, caratteri chiave ………….

Un sistema di classificazione per essere naturale deve riflettere la storia evolutiva dei viventi: deve avere una base filogenetica.

Le prime classificazioni

• Uno dei primi tentativi di classificare i viventi venne proposto dal filosofo greco Aristotele (384-322 a.C.).

• Sulla base di caratteri morfologici e anatomici classificò 500 specie di animali. • Stabilì anche criteri alternativi: • Presenza o assenza di sangue • Tipo di locomozione (arti, ali…) • Deposizione o no di uova ………..

• Aristotele (384-322 a.C.).

• Plinio il Vecchio (23-79 d.c.)

• Alberto Magno (1193-1280)

• Aldrovandi (1522-1605)

• Ray (1627-1705)

• Linneo (1758)

• Cuvier

• Lamarck,

• Buffon ……..

• Haeckel (1866), Chatton, 1937

• Whittaker (1969)

• Woese, 1990

• Cavalier-Smith (2004)

• Shipunov (2009-2013).

STORIA DELLA CLASSIFICAZIONE


• Il limite di questa classificazione sta nel fatto che Aristotele aveva adottato due criteri di catalogazione diversi e non confrontabili:

1. Le piante secondo una classificazione naturale, sulla base di somiglianze e differenze della

loro struttura. 2. Gli animali anche sulla base del loro ambiente di vita, secondo una classificazione

artificiale, che non teneva conto delle loro effettive somiglianze. • Dopo Aristotele, il primo naturalista che tentò di classificare la biodiversità fu l’inglese

RAY nel 1693: • Riunì i viventi in gruppi e sottogruppi

• Introdusse il concetto morfologico di specie

• Introdusse la nomenclatura binomia.

La sistematica di LINNEO (1758): modello a 2 Regni

Linneo (1707-78) è considerato il fondatore della tassonomia, scienza della classificazione. Egli sviluppò con successo le idee di Ray: suddivisione in gruppi, concetto di specie, la nomenclatura binomia, classificò tutti i viventi conosciuti secondo criteri morfologici e fisiologici e riteneva che la Natura si dividesse in 3 regni: animale, vegetale e minerale.

Linneo aveva identificato come unità fondamentale della classificazione, la specie, interpretata secondo il concetto morfologico e biologico:

“ Un gruppo di organismi simili come aspetto (concetto morfologico), interfecondi e capaci di

dare prole feconda (concetto biologico, isolamento riproduttivo)”.

L’isolamento riproduttivo è un criterio decisivo per la definizione di specie.

La classificazione di Linneo si basava sulla convinzione che le specie fossero fisse e immutabili, per cui la sua teoria fu definita FISSISTA. Successivamente, con la teoria dell’evoluzione, anche la classificazione dei viventi e la definizione di specie cambiarono.


Le categorie sistematiche

� Linneo introdusse le categorie sistematiche, tranne la famiglia (introdotta da Lamarck) e il phylum (dovuto a Cuvier).

� La Tassonomia, oltre alla specie (unità sistematica naturale), prevede altre categorie più ampie e artificiali, secondo un sistema gerarchico.

� Le principali categorie sistematiche in uso sono: Dominio, Regno – Phylum – classe –

ordine –famiglia – genere - specie.

Linneo raggruppò gli animali in 6 classi:

• Vermi

• Insetti

• Pesci

• Rettili

• Uccelli

• Mammiferi.

Lamarck riunì le prime due negli invertebrati, le altre nei vertebrati.

Invertebrati

Vertebrati


Poiché le conoscenze scientifiche sono aumentate, è stato necessario introdurre categorie intermedie: � Dominio o Superregno □ superordine

� Superphylum □ sottordine � Subphylum ……………….. � Infraphylum

� Sottoclasse

� Superfamiglia Le affinità diminuiscono dalla specie al regno, il massimo grado di affinità si riscontra nella specie. Specie e phylum sono le categorie più importanti, perché la specie è naturale e permette di identificare un organismo in modo chiaro; il phylum perché si presta bene per analizzare la storia evolutiva biologica, in quanto comprende organismi che hanno lo stesso piano anatomico e organizzativo e derivano da uno stesso antenato. L’importanza delle altre categorie sistematiche è minore.

La classificazione di Linneo è importante perché:

1. Permette di catalogare i viventi conosciuti 2. Costruisce un quadro di riferimento per collocare le specie esistenti.


La nomenclatura binomia e trinomia

Nel sistema di Linneo come nell’attuale tassonomia, ogni organismo è identificato da un doppio nome in latino: • Il primo (sostantivo) con lettera maiuscola indica il genere • Il secondo (aggettivo) in minuscolo indica la specie. � Tale nomenclatura offre un metodo universale per denominare i viventi. Es. Canis lupus L.

= lupo.

� La nomenclatura trinomia aggiunge un terzo nome che indica la sottospecie o varietà.

La tassonomia dopo Linneo

Linneo aveva basato il suo sistema tassonomico sul criterio morfologico, spiegando le

somiglianze tra le specie nell’ambito di un disegno prefissato, per cui erano immutabili nel

tempo.

Con la scoperta dei fossili, il naturalista Buffon introdusse una visione trasformista del mondo

vivente, premessa ad una nuova tassonomia, basata anche sulle relazioni filogenetiche, cioè

sull’evoluzione.

Da Linneo ad Haeckel (1866): modello a 3 Regni

• Linneo suddivise il mondo dei viventi in due regni: vegetale e animale.

• Ernst Haeckel nel 1866 propose un modello tassonomico a tre regni:

1. PROTISTI

2. VEGETALE

3. ANIMALE.

Da Haeckel a Chatton (1937)

• Nel 1937 il biologo francese Eduard Chatton evidenziò la necessità di separare in gruppi

diversi gli organismi con cellule prive di nucleo da quelli con cellule nucleate: procarioti ed eucarioti.

La tassonomia moderna: in chiave evolutiva I criteri fissisti di Linneo sono in contrasto con la teoria evolutiva, il più efficace strumento per interpretare la storia della vita sulla Terra. Perciò, la classificazione moderna si basa su criteri diversi da quelli esclusivamente morfologici e strutturali e le somiglianze sono considerate frutto dell’evoluzione o filogenesi.

La nuova Tassonomia si serve del contributo di diverse discipline:

a. Paleontologia (fossili) b. Anatomia comparata (organi omologhi) c. Embriologia, ecologia, etologia … d. Genetica (DNA, numero, forma e tipo di cromosomi) e. Biochimica (proteine).


CRITERI di classificazione

Per criterio o carattere si intende qualsiasi attributo di un organismo, che permetta di distinguerlo da altri organismi. Un catalogo completo dei caratteri considerati nella sistematica moderna sarebbe lungo, tuttavia possiamo distinguere alcune categorie principali. Ognuna di queste discipline offre alla tassonomia moderna un nuovo criterio:

1. Caratteri chiave, rappresentativi per un gruppo (penne) e correlati (becco, ali, oviparità),

2. Caratteri omologhi

3. Caratteri embrionali o larvali

4. Caratteri biochimici (proteine),

5. ecologici …riguardano i rapporti di un organismo con l’ambiente di vita

6. Caratteri genetici (DNA, numero e forma dei cromosomi),

7. etologici …negli animali: riguardano lo stile di vita

8. Il tipo di cellula (procariote, eucariote), i vari organelli cellulari

9. Caratteri morfologici esterni: aspetto esteriore

10. Caratteri morfologici interni o anatomici (presenza e disposizione degli organi)

11. Caratteri fisiologici: riguardano il funzionamento del corpo

12. Organi vestigiali o relitti [un ricordo del passato].

Caratteri omologhi [indice di parentela]

• L’anatomia comparata studia le somiglianze tra le strutture di animali diversi di uno stesso

phylum, ma con stesso impianto per numero, forma e posizione reciproca delle ossa, in

quanto derivano da un antenato comune. Strutture simili sono indicazioni di affinità. Le

variazioni sono secondarie, adattative dell’organismo all’ambiente.

• OMOLOGHI: organi differenti come aspetto e funzione, ma con somiglianza strutturale

dovuta ad un’origine comune. Il grado di parentela è direttamente proporzionale al numero

delle strutture omologhe comuni. Es. arti dei vertebrati. Sono veri accertamenti genealogici

ed indice di affinità e di parentela.


Organi omologhi

Le analogie [riflettono uno stile di vita simile] • Strutture analoghe: non hanno alcuna utilità ai fini del grado di parentela. Mostrano forte

somiglianza e hanno stessa funzione, ma diverso impianto strutturale, avendo origine embrionale diversa.

• Esempio: le ali di insetto e le ali di uccello, simili come conseguenza della stessa funzione

(volo), ma differiscono sul piano strutturale. Sono fuorvianti, ingannevoli.

Caratteri embrionali o larvali

Rivelano affinità inaspettate. Durante lo sviluppo embrionale le varie specie passano attraverso stadi, tanto più

somiglianti quanto più precoce è il confronto. Legge di Haeckel o biogenetica fondamentale: <<l’ontogenesi (sviluppo embrionale) è una

ricapitolazione della filogenesi (storia evolutiva) di una specie>>.


Caratteri correlati

• Compaiono sempre associati: ali, oviparità, becco e tipo di zampa negli uccelli.

Evoluzione concetto di specie

• Nel concetto di specie possiamo notare tre concetti o criteri: 1. Concetto morfologico


2. Concetto biologico /isolamento riproduttivo 3. Concetto genetico: costanza del numero dei cromosomi.

Caratteristiche della specie

La moderna tassonomia attribuisce alla specie le seguenti caratteristiche fondamentali: 1. Una specie è un gruppo di organismi con stesse caratteristiche morfologiche, embrionali,

biochimiche, anatomiche e fisiologiche. 2. Una specie presenta antenati comuni

3. Una specie non è fissa né immutabile.

4. Una specie è caratterizzata da isolamento riproduttivo.

Variabilità intraspecifica(dei caratteri nella specie)

1. Dovuta all’età

2. Al sesso

3. All’ambiente di vita.

Modello o sistema a 5 Regni + 1

Tale sistema di classificazione fu proposto da Whittaker nel 1969 (modello della mano): 1. Regno Monere: unicellulari procarioti, eterotrofi ed autotrofi

2. Regno Protisti: eucarioti unicellulari, autotrofi ed eterotrofi

3. Regno Funghi: eucarioti, eterotrofi, uni-pluricellulari

4. Regno Piante: autotrofi, eucarioti, pluricellulari

5. Regno Animali: eucarioti, pluricellulari, eterotrofi.

le ragioni della scelta

1. Il tipo di cellula (procariota o eucariota)

2. Il numero di cellule: unicellulari, pluricellulari

3. Tipo di nutrizione o stile di vita: autotrofa, eterotrofa

4. Modalità riproduttive [riproduzione gamica e agamica]

5. Tiene conto dell'evoluzione.

Anche se la maggior parte degli studiosi ha accettato tale classificazione, alcuni biologi hanno

avanzato la necessità di introdurre un sesto regno con gli Archibatteri, diversi dagli Eubatteri, tutti

inclusi nel regno delle Monere.


Superregno

Superregno


CLASSIFICAZIONE di WOESE, 1990: modello a 3 domini (superregni) e 6 regni

Carl Richard Woese (15 luglio 1928, 30 dicembre 2012) è stato un biologo statunitense.

1. Dominio Archea (Regno Archibatteri) 2. Dominio Bacteria (Regno Eubatteri) 3. Dominio Eukarya (Regni Protisti, Funghi, Piante, Animali).

CLASSIFICAZIONE di CAVALIER-SMITH (2004): modello a due domini e sei regni

Thomas Cavalier-Smith (21 ottobre 1942) è un biologo inglese, che si occupa di biologia evolutiva presso il Dipartimento di zoologia della università di Oxford.

1. Dominio Prokaryota: regno dei Batteri 2. Dominio Eukaryota: regni protozoi, Chromista, Funghi, Piante, Animali.


Progressione schematica della classificazione dei regni

Linneo (1758)

2 regni

Haeckel (1866)

3 regni

Chatton

(1937)

2 gruppi

Copeland

(1938/56)

4 regni

Whittaker

(1969)

5 regni

Woese

(1990)

3

domini

Cavalier-Smith (2004)

2 domini e 6 regni

Animalia Animalia

Eukaryota

Animalia Animalia

Eukarya Eukaryota

Animalia

Vegetabilia Plantae

Plantae Plantae Plantae

Protoctista

Miceti Miceti

Protista

Chromista

non conosciuti Protista

Protozoa

Prokaryota Monera Monera

Archaea

Prokaryota Bacteria

Bacteria


Sistema della Natura a 4 Regni di Shipunov

Modello di Shipunov (2013): 4 Regni, 10 sottoregni e 6 infraregni.

1. Regno Monera: sottoregno Batteri e sottoregno Archibatteri 2. Regno Protisti: con 3 sottoregni e 3 infraregni 3. Regno Vegetali 4. Regno Animali con 5 sottoregni e 3 infraregni.


Esempi di classificazione:

uomo CATEGORIA TAXON

1. Dominio o Superregno Eucarioti

2. Regno Animali

3. Sottoregno Eumetazoi

4. Phylum Cordati


5. Subphylum Vertebrati

6. Infraphylum Gnatostomi

7. Classe Mammiferi

8. Sottoclasse Placentati

9. Ordine Primati

10. Sottordine Antropoidei

11. Superfamiglia Ominoidei

12. Famiglia Ominidi

13. Genere Homo

14. Specie Homo sapiens

15. Sottospecie Homo sapiens sapiens

Olivo

Dominio o Superregno Eucarioti

Regno Piante

Phylum Angiosperme

Classe Dicotiledoni

Sottoclasse Gamopetali

Ordine Ligustrali

Famiglia Oleacee

Genere Olea

Specie Olea europea

Scoiattolo

Dominio Eucarioti

Regno Animali

Phylum Cordati

Subphylum Vertebrati

Classe Mammiferi

Ordine Roditori

Famiglia Sciuridi

Genere Sciurus

Specie Sciurus vulgaris

Cane, lupo, coyote, sciacallo

Dominio Eucarioti

Regno Animali

Phylum Cordati

Subphylum Vertebrati

Classe Mammiferi

Ordine Carnivori

Famiglia Canidi

Genere Canis

Specie Canis familiaris, Canis

lupus, Canis latrans, Canis

aureus

Castagno, faggio, cerro

Dominio o Superregno Eucarioti

Regno Piante

Phylum Angiosperme


Classe Dicotiledoni

Sottoclasse Monoclamidee

Ordine Fagali

Famiglia Fagacee

Genere Fagus, Castanea, Quercus

Specie Fagus selvatica, Castanea

sativa; Quercus cerris …


Classificazione Tassonomica -

Dominio Regno Sottoregno Superphylum Phylum (o Tipo o Divisione) Subphylum (o Sottotipo o Sottodivisione) Infraphylum Superclasse Classe Sottoclasse Infraclasse SuperOrdine Ordine

Sottordine Infraordine Superfamiglia Famiglia Sottofamiglia Tribù Sottotribù Genere Sottogenere Specie Sottospecie Razza (Zoologia) Varietà (botanica) -

Dominio Il dominio è un gruppo tassonomico introdotto molto di recente ed è il livello più alto della classificazione scientifica. Si basa sulla teoria filogenetica, ovvero sulle differenze genetiche che intercorrono fra le diverse specie viventi. Un dominio racchiude al suo interno le forme di vita evolutivamente più vicine in 3 grosse categorie che si distinguono, quindi, per avere DNA più simile fra loro che rispetto agli appartenenti delle altre due categorie. Regno Il regno è il gruppo tassonomico di livello gerarchico più elevato che fu introdotto già da Linneo. Originariamente Linneo divise il mondo organico, secondo il criterio della mobilità, in due regni: Animali e Vegetali. Col procedere delle conoscenze biologiche tale divisione risultò insostenibile in quanto il regno vegetale comprendeva sia autotrofi che eterotrofi; tra i microorganismi, specie affini risultavano appartenere a regni diversi; i vegetali comprendevano organismi sia Eucarioti, sia Procarioti. Oggi sono sicuramente riconosciuti sei regni:

1. Archibatteri, procarioti; 2. Eubatteri, procarioti; 3. Protisti, costituito da eucarioti unicellulari o pluricellulari, ma privi di differenziamento in

tessuti (esclusi i Funghi); 4. Funghi, eucarioti eterotrofi; 5. Piante, costituito dagli organismi eucarioti, autotrofi con differenziamento cellulare; 6. Animali, costituito da organismi eucarioti, eterotrofi con differenziamento cellulare.

Sottoregno - Superphylum Il superphylum è una suddivisione del Regno animale e del Regno vegetale. Raggruppa più phylum all'interno di uno stesso sottoregno. Phylum (o Tipo o Divisione) Il phylum (plurale phyla) è il gruppo tassonomico gerarchicamente inferiore al regno e superiore alla classe. Il termine tipo è più usato in zoologia, divisione in botanica e nelle scienze di altri regni (protisti, monere....). Questa strana differenziazione si perpetua ancor oggi: invece di scegliere una


volta per tutte un termine tra "tipo" e "divisione" si fa ricorso al greco-latinismo phylum (dal greco "nazione", "tribù", "gente") che "dovrebbe" andar bene per tutti i regni. Gli organismi dello stesso phylum hanno un piano strutturale comune, non necessariamente evidente dalla morfologia esterna. Subphylum (o Sottotipo o Sottodivisione) Il subphylum (pl.subphyla) è una categoria tassonomica, utilizzata in biologia per la classificazione scientifica delle forme di vita, rappresentante un taxon gerarchicamente inferiore al phylum e superiore alla classe. In zoologia viene spesso usato come sinonimo il termine sottotipo, mentre in botanica la tradizione vuole la sua sostituzione con la parola sottodivisione. Nella classificazione delle piante e delle alghe, il nome di un subphylum è identificabile grazie al suffisso -phytina. Nel regno dei funghi si aggiunge invece il suffisso -mycotina. Per il regno animale non esiste una precisa convenzione di nomenclatura (Crustacea, Uniramia, Vertebrata etc.) Infraphylum L'infraphylum (pl. infraphyla) è una categoria tassonomica, utilizzata in biologia per la classificazione scientifica delle forme di vita. Rappresenta un taxon gerarchicamente inferiore al phylum (e ad un possibile subphylum) e superiore alla classe (e ad eventuali superclassi). Superclasse Negli studi di classificazione scientifica delle forme viventi, una superclasse è una categoria tassonomica intermedia tra il Phylum (o la Divisione) e la Classe. Classe Nelle scienze naturali, ai fini della tassonomia, la classe è uno dei livelli di classificazione scientifica degli organismi viventi (tanto della zoologia, quanto della botanica) e dei minerali. Diverse Classi possono (ma non è necessario) essere ulteriormente suddivise in Sottoclassi. Nel sistema di classificazione usato in zoologia è immediatamente inferiore al tipo e superiore all'ordine. Ovvero: nello stesso tipo ci sono uno o più classi, e ciascuna classe viene suddivisa in una o più ordini. Sottoclasse In biologia una sottoclasse è una categoria (più precisamente un rango tassonomico) della classificazione scientifica degli organismi viventi. Si tratta di una categoria intermedia, tra classe e ordine. In alcuni casi esistono ulteriori suddivisioni delle sottoclassi di grado superiore all'ordine: le infraclassi e i superordini. Le sottoclassi di piante, alghe e funghi hanno rispettivamente i suffissi -idae, -phycidae e -mycetidae. Un esempio di sottoclasse è Eutheria, a cui appartiene l'uomo. Infraclasse In biologia, ai fini della tassonomia, l'infraclasse è uno dei livelli di classificazione scientifica degli organismi viventi, tanto della zoologia, quanto della botanica. Nell'organizzazione sistemica, l'infraclasse è inferiore alla sottoclasse e superiore all'ordine (o al superordine se esistente). Una sottoclasse può perciò contenere più infraclassi, ciascuna delle quali suddivisa in uno o più ordini (o più superordini). Superordine Nella tassonomia, il sistema scientifico di classificazione gerarchica degli organismi viventi, il superordine è la categoria sistematica, ed opzionale, compresa tra ordine e sottoclasse. Ordine In biologia, ai fini della tassonomia, l'ordine è uno dei livelli di classificazione scientifica degli organismi viventi, tanto della zoologia, quanto della botanica.


Nell'organizzazione sistemica, l'ordine è inferiore alla classe e superiore alla famiglia. Nella stessa classe ci sono perciò uno o più ordini, e ciascun ordine è suddiviso in una o più famiglie. I nomi degli ordini di Uccelli terminano sempre con -iformi (-iformes), Sottordine Il sottordine è un livello della classificazione che si opera sugli esseri viventi. Il livello più ampio, che include quindi più sottordini, è ordine. Ogni ordine a sua volta si suddivide in vari infraordini. Infraordine In biologia, ai fini della tassonomia, l'infraordine è uno dei livelli di classificazione scientifica degli organismi viventi, tanto della zoologia, quanto della botanica. Nell'organizzazione sistemica, l'infraordine è inferiore al sottordine e superiore alla famiglia (o alla superfamiglia se esistente). Nello stesso sottordine ci sono perciò più infraordini, e ciascun infraordine è suddiviso in una o più famiglie (o più superfamiglie). Superfamiglia La superfamiglia è una suddivisione del Regno animale e del Regno vegetale. Raggruppa più famiglie all'interno di uno stesso infraordine. Famiglia In biologia, ai fini della tassonomia, la famiglia è uno dei livelli di classificazione scientifica degli organismi viventi, tanto della zoologia, quanto della botanica. Nell'organizzazione sistemica, la famiglia è inferiore all'ordine e superiore al genere. Nello stesso ordine ci sono perciò uno o più famiglie, e ciascuna famiglia è suddivisa in uno o più generi. La suddivisione in generi può essere preceduta da quella in sottofamiglie, che in zoologia possono essere a loro volta suddivise in tribù. In zoologia i nomi degli ordini terminano sempre con -idi (-idae); la prima parte si basa invece sul nome del genere più rappresentativo. Sottofamiglia La sottofamiglia è una categoria tassonomica, utilizzata in biologia per la classificazione scientifica delle forme di vita, tanto della zoologia, quanto della botanica. Rappresenta un taxon gerarchicamente inferiore alla famiglia e superiore al genere (o alla tribù se esistente). Nello stessa famiglia ci sono perciò più sottofamiglie, e ciascuna sottofamiglia è suddivisa in uno o più generi (o più tribù). Tribù Negli studi di classificazione scientifica delle forme viventi, una tribù è una categoria tassonomica intermedia tra sottofamiglia e genere. Secondo i criteri sistematici, le Tribù riuniscono quindi i generi che condividono una storia evolutiva simile all'interno di una Famiglia o di una sottofamiglia. Rappresentando una categoria intermedia fra famiglia ed ordine, l'uso delle tribù da parte dei biologi viene utilizzata principalmente in quelle famiglie che presentano particolare variabilità all'interno. Le tribù hanno generalmente il suffisso -ini mentre le sottofamiglie hanno generalmente il suffisso -inae. Ad esempio nella sottofamiglia Homininae si riconoscono le Tribù Gorillini e Hominini che comprendono rispettivamente il Gorilla e l'uomo. Sottotribù Negli studi di classificazione scientifica delle forme viventi, una sottotribù è una categoria tassonomica intermedia tra tribù e genere. Secondo i criteri sistematici, le sottotribù riuniscono


quindi i generi che condividono una storia evolutiva simile all'interno di una famiglia, di una sottofamiglia o di una tribù. Genere Nelle scienze naturali il genere è una categoria che raggruppa le specie, in quanto aventi caratteristiche tra loro comuni. Più generi vengono a loro volta raggruppati in famiglie. Nella nomenclatura binomiale codificata da Linneo ogni creatura vivente viene contraddistinta da due termini - il genere, con iniziale maiuscola, e la specie, con iniziale minuscola. Altri termini aggiuntivi, p.es. la sottospecie, sono facoltativi. La definizione esatta di genere è complessa e non sempre univoca. In linea di massima, specie diverse appartenenti allo stesso genere hanno una serie di caratteristiche comuni, ma non possono riprodursi. Esistono casi rari di riproduzione tra specie diverse di uno stesso genere (ibridazione), molto spesso con l'intervento umano, ma i figli rimangono infecondi. Per esempio, il cavallo può incrociarsi con l'asino, dando origine al mulo e al bardotto, ma né il mulo né il bardotto possono avere figli. L'incrocio, inoltre, avviene per opera dell'uomo ma non avviene in natura. La situazione classica presenta però diverse eccezioni, soprattutto nel regno vegetale. Sottogenere Il sottogenere è una categoria tassonomica, utilizzata in biologia per la classificazione scientifica delle forme di vita, rappresentante un taxon gerarchicamente inferiore al genere e superiore alla specie.

Specie Il concetto di specie è alla base della classificazione degli organismi viventi, trattandosi del livello tassonomico obbligatorio gerarchicamente più basso. La scelta di un criterio univoco e universale per identificare le specie è però difficile. Tuttavia, si può ovviare alle difficoltà quando si considera attualmente la specie come l'unità tassonomica fondamentale.

Esistono, perciò, vari concetti utilizzati: cioè la specie può essere tipologica, morfologica, biologica e cronologica.

Specie biologica

E' la più diffusa, usata in zoologia, la biologica si basa sugli esperimenti che provano la discendenza fertile degli incroci. La specie è rappresentata da quegli individui che incrociandosi tra loro generano potenzialmente una prole illimitatamente feconda. Il concetto di illimitatamente e feconda sono a fondamento della classificazione. È noto a tutti che l'asino e la cavalla generano il mulo, che è sterile. Meno famoso può essere l'esempio di alcune tartarughe, che, accoppiandosi, dànno alla luce piccoli in grado di generare fino alla seconda o alla terza generazione, poi quest'ultima si evidenzia infertile. Si scopre così che quelle tartarughe, non dando origine a prole illimitatamente feconda, appartengono a specie diverse.

Tuttavia, tale definizione, per quanto rigorosa, non è rigidamente applicabile in campo botanico. Molte forme vegetali, pur presentando evidenti diversità, tali da non poter essere considerate della medesima specie, si incrociano originando ibridi illimitatamente fertili. In questi casi codesta definizione tassonomica non è più valida, e si ricorre a diverse classificazioni, basate sulle diversità somatiche e/o filogenetiche.

Specie tipologica

La tipologica è la specie fondata su un tipo, definito olotipo, cioè su un esemplare che la rappresenta e che dovrebbe essere in un museo pubblico a disposizione degli studiosi. L'esemplare


quindi può servire per i confronti; ma non è sempre così, perché ad es. può perdersi. In questo caso può essere rimpiazzato da un neotipo. Quindi, per definizione, il concetto di specie tipologica non implica necessariamente il fissismo di Linneo, perché al tipo se ne possono aggiungere altri, paratipi, che danno l'idea della variabilità. Questo concetto, sebbene oggi comunemente utilizzato in tassonomia, è formalmente incompleto e di utilizzo più pratico che teorico, in quanto criticato aspramente da Lamarck in poi, che con la teoria nominalistica mette in discussione l'idea stessa di archetipo.

Specie morfologica

La morfologica è la specie basata su caratteri morfologici. Viene generalmente usata per le specie attuali e per quelle fossili. Quando si hanno a disposizione molti esemplari (minimo 50) i caratteri rappresentabili da numeri possono essere indagati con metodi statistici; per es. curve a campana. In passato strettamente connessa al concetto di specie tipologica oggi è sempre più rimpiazzata, perlomeno nelle specie viventi, da studi di ordine molecolare e genetico. Una concezione più moderna è quella della specie fenetica, che applica algoritmi di analisi delle similitudini e dei caratteri comuni, rendendo questa metodologia in grado di analizzare anche esseri inanimati. Utile per i fossili, anche questa definizione non tiene conto delle relazioni filogenetiche tra i rami evolutivi e le specie.

Specie cronologica

La cronologica è basata sul concetto "tempo" ed è il classico campo di studi sulla paleontologia sistematica e biostratigrafia, vedi prove paleontologiche dell'evoluzione.

Specie filofenetica

La filofenetica è basata sulla combinazione della metodologia fenetica con la teoria evolutiva, considerando nell'analisi delle similitudini anche le relazioni filogenetiche.

Sottospecie Nella gerarchia della classificazione degli organismi viventi, la sottospecie si colloca un gradino più in basso della specie. Viene utilizzata per indicare organismi della stessa specie ma con delle differenze minime, che non sono sufficienti per considerarli una specie completamente diversa. Razza (Zoologia) o Varietà (botanica)

Col termine razza viene inteso un gruppo di individui, animali o vegetali appartenenti ad una stessa specie ed accomunati da caratteri comuni che si differenziano, in modo più o meno marcato, da altri gruppi di individui appartenenti alla stessa specie.

La specie, considerata come insieme, si divide in sottoinsiemi (sottospecie, razze), distinguibili da elementi fisici caratterizzati dall'ereditarietà. La nascita e la conservazione della razza è dovuta a processi evolutivi (selezione naturale, isolamento geografico…). Individui di razze diverse possono, in quanto appartenenti alla stessa specie, dare luogo ad ibridi con capacità riproduttive immutate.

La nozione di razza è controversa ed ha suscitato un ampio dibattito scientifico trascinatosi sino ad oggi, soprattutto quando la stessa viene utilizzata per definizioni concernenti la specie umana, suddividendola sulla base di caratteristiche intellettive e fisiche correlate tra loro o quando le definizioni e i fenotipi vengono classificati come ereditari ed immodificabili.

Di fatto, il termine viene correntemente usato nel caso di animali domestici, per indicare varietà prodotte artificialmente e che devono conservare determinati standard. Anche per le specie naturali


può essere utilizzato per identificare gruppi in qualche modo omogenei tra loro all'interno delle specie, ma non è generalizzabile a tutti i casi. In particolare, non è applicabile ad una specie geneticamente omogenea come quella umana. Utilizzando un'interpretazione ampia del concetto di razza su basi genetiche, entro la specie umana si dovrebbero accostare gli europei agli africani, separandoli da altri gruppi.

Sono di grande importanza le implicazioni culturali, politiche e sociali originate dalle diverse teorie elaborate nella storia nell'ambito del concetto di razza applicata alla specie umana. Il concetto di razza non è legato necessariamente al razzismo, al nazismo, all'apartheid, in cui la razza viene usata come criterio discriminante tra gli individui correlandola a presunte superiorità derivanti dalle differenze fisiche o intellettuali. Alcuni usano il termine con un significato in sociologia: per razza intendono un gruppo esteso di persone che per motivi geografici o di altra natura hanno vissuto tra di loro per un lungo periodo di tempo, finendo per sviluppare caratteri somatici peculiari e facilmente riconoscibili. Inoltre, col tempo hanno acquistato una coscienza di gruppo e vengono considerati dagli altri come un'unità razziale.

Approcci o metodi per classificare Sviluppo moderno

L'approccio generale che Linneo scelse per classificare le specie e molti dei suoi raggruppamenti tassonomici rimasero, per quasi due secoli, degli standard nella biologia. Oggi viene generalmente accettato che la classificazione debba riflettere, mediante il principio darwiniano di discendenza comune, la filogenesi, ossia la storia evolutiva dei vari taxa, in modo tale che ognuno di essi includa una singola sezione dell'albero filogenetico. Un gruppo così costituito viene definito taxon monofiletico e differisce per la sua struttura dai taxa parafiletici e polifiletici.

Dal 1960, questa tendenza, che rispecchia il pensiero della sistematica cladistica, è emersa sempre di più, opponendosi alla classificazione tradizionale (la quale accetta anche i taxa para- e polifiletici) ed escludendo alcuni dei raggruppamenti della tassonomia linneana. Un nuovo codice di nomenclatura, il PhyloCode è tuttora in fase di sviluppo, ma molte delle sue regole sono in conflitto con codici di nomenclatura già stabiliti (sia per le piante che per gli animali) ed è ancora incerto come questi codici potranno coesistere in futuro.

La filogenesi o filogenetica o filogenia è il processo di ramificazione delle linee di discendenza

nell'evoluzione della vita. La sua ricostruzione è fondamentale per la sistematica che si occupa di ricostruire

le relazioni di parentela evolutiva, di gruppi tassonomici di organismi a qualunque livello sistematico.

«La filogenesi è un processo evolutivo degli organismi vegetali e animali dalla loro comparsa sulla Terra a oggi»

La filogenetica studia l'origine e l'evoluzione di un insieme di organismi, solitamente di una specie. Un compito essenziale della sistematica è di determinare le relazioni ancestrali fra specie note (vive ed estinte).

Fenetica

La fenetica poggia sul postulato di base che il grado di somiglianza tra due taxon sia correlato al grado di parentela. In biologia la fenetica, talvolta indicata come tassonomia numerica, è una tecnica la cui finalità è la classificazione degli organismi sulla base della somiglianza, spesso nella morfologia o in altre caratteristiche osservabili, senza tener conto della filogenia o della relazione evolutiva.

Nella ricerca dei rapporti evolutivi fra le specie, la fenetica è stata in gran parte sostituita dalla cladistica. Tuttavia, alcuni biologi continuano ad usare determinati metodi fenetici come approssimazione ragionevole della filogenia quando i metodi cladistici risultano informaticamente troppo costosi.

In biologia la fenetica, talvolta indicata come tassonomia numerica o tassimetria, è una tecnica la cui finalità è la classificazione degli organismi sulla base della somiglianza, spesso nella morfologia o in altre caratteristiche osservabili, senza tener conto della filogenia o delle relazioni evolutive.

Nella ricerca dei rapporti evolutivi fra le specie la fenetica è stata in gran parte sostituita dalla cladistica. Tuttavia, alcuni biologi continuano a usare determinati metodi fenetici come approssimazione ragionevole della filogenia quando i metodi cladistici risultano troppo costosi.


Le tecniche fenetiche includono varie forme di raggruppamento, volte a ridurre gradualmente le variazioni mostrate dalle varie popolazioni man mano che si scende di livello. In pratica, si ricorre ad una stima di decine di variabili ed alla loro rappresentazione su grafici tridimensionali da interpretare.

La cladistica, o tassonomia cladistica, (dal greco κλάδος kládos = ramo), è un metodo di classificazione dei viventi, messo a punto da Willi Hennig (1913-1976), che si basa sul grado di parentela, ovvero sulla distanza nel tempo dell'ultimo progenitore comune. È nota anche come sistematica filogenetica.

Un clade è definito come un gruppo tassonomico di organismi costituito da un antenato singolo comune e

tutti i discendenti comuni a quell'antenato. Qualsiasi gruppo che corrisponde alla definizione viene

considerato monofiletico e può essere rappresentato o da un'analisi filogenetica o da un cladogramma.

Esempio di cladogramma

In conclusione abbiamo i seguenti approcci:

1. Approccio filogenetico o evolutivo: prende in considerazione somiglianze e differenze morfologiche ed embrionali, considerando le omologie. Studia la filogenesi, cioè le relazioni evolutive degli organismi.

2. Approccio numerico o fenetico: le specie sono gruppi di individui riuniti in base al numero di caratteri che hanno in comune, che costituiscono una misura della similarità. Non c’è alcun riferimento alla filogenesi, ossia alla storia evolutiva degli organismi.

3. Approccio filogenetico o evolutivo: prende in considerazione somiglianze e differenze morfologiche ed embrionali, considerando le omologie. Studia la filogenesi, cioè le relazioni evolutive degli organismi.

4. Approccio numerico o fenetico: le specie sono gruppi di individui riuniti in base al numero di caratteri che hanno in comune, che costituiscono una misura della similarità. Non c’è alcun riferimento alla filogenesi, ossia alla storia evolutiva degli organismi.

• N.B. - LA CLADISTICA si basa sull’analisi dei tratti comuni (caratteri) condivisi tra gli

organismi, il risultato di un’analisi cladistica è un cladogramma che rappresenta un’ipotesi di relazione evolutiva, è un metodo per ipotizzare le relazioni evolutive tra gli organismi (la loro filogenesi), è stata sviluppata nel 1950 da uno zoologo tedesco, Willi Hennig, ma è diventata un metodo condiviso solo negli ultimi 20-25 anni.

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