Clasificarea organismelor

Într-o bibliotecă, cărțile sunt grupate ca să le găsești și să le compari. Și biologii grupează organismele, dar folosesc trăsături comune și dovezi despre înrudirea lor. Două animale cu aripi nu sunt neapărat rude apropiate: o pasăre și un fluture au aripi, însă corpul lor este construit diferit. De aceea un singur semn exterior nu este suficient pentru clasificare.

O specie este un grup de organisme cu caracteristici comune; în multe cazuri, membrii ei se pot reproduce între ei și pot avea urmași fertili. Speciile se grupează în categorii mai largi, precum genuri și familii. La scară mare, biologii folosesc trei domenii: Bacteria, Archaea și Eukarya. Omul aparține domeniului Eukarya, regnului animal, grupului vertebratelor și clasei mamiferelor. Acest loc nu îl face „în afara naturii”; arată relații cu alte organisme.

Un arbore al vieții reprezintă ramificarea relațiilor evolutive. Două ramuri care pornesc dintr-un strămoș comun mai recent sunt, în acest sens, mai apropiate decât două ramuri despărțite mai demult. Arborele este construit din dovezi și poate fi corectat când apar date noi. În lecția Taxonii și nomenclatura binară vei afla cum se ordonează categoriile și cum se scrie numele unei specii; aici urmărești de ce clasificăm și ce înseamnă înrudirea.

Clasificarea urmărește înrudirea, deci caracterele comparate trebuie alese cu grijă. Se folosesc caractere anatomice (planul corpului, scheletul membrelor), embriologice (felul în care se dezvoltă embrionul), citologice (celulă fără nucleu sau cu nucleu), biochimice (tipul de perete celular, enzimele) și moleculare (secvențe de ADN, de ARN ribozomal, de proteine). Datele moleculare au arătat că arheele, deși seamănă cu bacteriile la microscop, formează o linie evolutivă separată; pe această bază Carl Woese a propus în 1990 sistemul celor trei domenii.

Primul pas al unei comparații este să deosebești asemănarea prin origine comună de asemănarea prin adaptare. Organele omoloage au aceeași origine embrionară și același plan de construcție, chiar dacă îndeplinesc funcții diferite; ele indică înrudire. Organele analoge au aceeași funcție, dar origine diferită; ele rezultă din adaptări la condiții asemănătoare (convergență) și nu dovedesc înrudire.

Un arbore al vieții se citește după noduri: fiecare nod este ultimul strămoș comun al tuturor ramurilor care pornesc din el. Două specii sunt cu atât mai înrudite cu cât nodul lor comun este mai apropiat de vârfurile ramurilor. Ordinea în care sunt scrise vârfurile nu contează, deoarece ramurile pot fi rotite în jurul unui nod fără ca relațiile să se schimbe. Un grup natural include un strămoș comun și toți descendenții lui; „protistele” nu sunt un astfel de grup, fiindcă reunesc linii eucariote care au strămoși comuni diferiți. La organismele care se înmulțesc numai asexuat, cum sunt bacteriile, noțiunea de specie bazată pe încrucișare nu se aplică; ele sunt grupate după secvențe de ADN și caractere fiziologice.

Locul omului. Omul aparține domeniului Eukarya, regnului Animalia, încrengăturii Chordata, subîncrengăturii Vertebrata, clasei Mammalia, ordinului Primate, familiei Hominidae, genului Homo, speciei Homo sapiens. Cimpanzeul este în aceeași familie, dar în alt gen. Omul și cimpanzeul au un strămoș comun, iar niciunul dintre ei nu este strămoșul celuilalt.

Exemplu rezolvat 1. Se cere ordinea ramificării pentru cinci organisme, după prezența (+) sau absența (−) a cinci caractere.

1. Coloana vertebrală este la toate cinci: ele formează grupul vertebratelor.
2. Membrele cu degete lipsesc doar la crap, care se desprinde primul.
3. Părul și glandele mamare apar numai la câine și om, deci aceștia sunt mai înrudiți între ei decât cu porumbelul sau broasca; penele sunt un caracter propriu porumbelului.
4. Unghiile plate separă omul de câine.

Omul și câinele au în comun 3 caractere (coloana, membrele cu degete, părul și glandele mamare), omul și broasca 2, omul și crapul 1. Concluzia este în acord cu poziția omului și a câinelui în clasa Mammalia.

Exemplu rezolvat 2. Se compară brațul omului, aripa liliacului, aripa porumbelului și aripa fluturelui.

1. Brațul omului și aripa liliacului au același schelet: humerus, radius, ulnă, oase ale carpului, metacarpiene și falange. Sunt organe omoloage (membre anterioare de mamifer).
2. Aripa liliacului (o membrană întinsă între degete) și aripa fluturelui (o expansiune a tegumentului, susținută de nervuri) au aceeași funcție, zborul, dar origine diferită: sunt analoge.
3. Aripa porumbelului și aripa liliacului sunt omoloage ca membre anterioare, însă suprafața portantă s-a format independent (pene la pasăre, patagiu la liliac), deci ca aripi de zbor sunt analoge.

Greșeli frecvente

• Greșit: Două organisme care seamănă la exterior sunt obligatoriu cele mai apropiate rude.
  Corect: În clasificare se compară mai multe caractere și dovezi evolutive.
• Greșit: Omul nu aparține regnului animal.
  Corect: Omul este un animal vertebrat și mamifer.
• Greșit: Omul descinde din cimpanzeu, care este o formă „mai puțin evoluată”.
  Corect: Omul și cimpanzeul provin dintr-un strămoș comun, iar speciile actuale nu sunt strămoșii altor specii actuale.
• Greșit: Aripa liliacului și aripa fluturelui sunt organe omoloage, pentru că au aceeași funcție.
  Corect: Aceeași funcție cu origine diferită înseamnă organe analoge; omoloage sunt organele cu aceeași origine și același plan de construcție.

Înainte și după