Biologische Systematik

Die systematische Ordnung der Organismen – kurz biologische Systematik – beschäftigt sich hauptsächlich mit der Klassifizierung und Benennung von Lebewesen (Taxonomie). Ebenfalls zur biologischen Systematik gehört die Rekonstruktion der Stammesgeschichte (Phylogenie) und alles rund um die Prozesse zur Entstehung der Artenvielfalt (Evolutionsbiologie).

Biologische Systematik Ziel

Ein grundlegendes Ziel der biologischen Systematik ist die Ordnung der Lebewesen hinsichtlich ihrer evolutionären Verwandtschaft untereinander. Übergeordnet gibt es dafür ein entsprechendes Klassifizierungssystem. Dieses lässt eine relativ genaue Identifikation und Einordnung der Spezies anhand von Rängen zu.

Innerhalb des taxonomischen Systems gibt es den Rang "Reich". Dieser lässt sich in die sogenannten fünf Reiche einteilen. In Kombination mit dem Taxonomie-System spielt auch die binäre Nomenklatur eine Rolle. In dieser geht es um eine einheitliche Benennung aller Organismen.

Tiefer in die Thematik geht die phylogenetische Systematik, zu der auch die phylogenetischen Stammbäume gehören. Dort wird mithilfe biologischer Untersuchungen eine genauere Artenverwandtschaft untersucht. Das ist sinnvoll, weil eine Art nicht nur anhand morphologischer Merkmale – also offensichtlicher äußerer Unterscheidungen – auseinandergehalten werden kann.

Biologische Systematik – Geschichtlicher Hintergrund

Bereits Aristoteles (384 v. Chr. bis 322 v. Chr.) ordnete Lebewesen in Stufen ein (Scala Naturae). Dabei ging er vom Grad der "Perfektion" aus, also er sortierte sie von primitiv entwickelten bis zu höher entwickelten Individuen.

Binäre Nomenklatur

Die binäre Nomenklatur wurde im 18. Jahrhundert von Carl von Linné eingeführt. Hauptgrund dafür war eine einheitliche Benennung von Lebewesen.

Evolutionstheorie

Mit die wichtigsten Personen in der Geschichte der Biologie waren Charles Darwin (1809-1882) und Alfred Russell Wallace (1823-1913). Beide haben fast zeitgleich ihre Theorien zu Abstammungslinien entwickelt, woraus die Evolutionstheorie entstanden ist. Genetische Grundlagen wurden dabei zunächst nicht mit einbezogen.

Die Evolution im Sinne einer Veränderung von Arten wurde etwa 1860 von dem Philosophen Herbert Spencer (1820-1903) eingeführt. Demnach beinhaltet die Evolution sowohl die Weiterentwicklung einer Art (Arogenese) als auch ihre Aufspaltung (Allogenese).

Phylogenetische Systematik

Die phylogenetische Systematik wurde Mitte des 20. Jahrhunderts von Willy Henning entwickelt. Für die Rekonstruierung der verwandtschaftlichen Beziehungen wurden zu dem Zeitpunkt nur abgeleitete Merkmale verwendet. Abgebildet werden diese Zusammenhänge in phylogenetischen Stammbäumen.

Taxonomie

Der Begriff der numerischen Taxonomie wurde 1961 von Robert R. Sokal und Peter Sneath eingeführt. Dabei wurden phylogenetische Annahmen zunächst außen vor gelassen. Die Klassifikation erfolgte aufgrund von sichtbaren Ähnlichkeiten anatomischer Merkmale, zwischen ursprünglichen und abgeleiteten Charakteristika wird nicht unterschieden.

Kladistik

In den 1970ern wurde aus der phylogenetischen Systematik noch die Kladistik entwickelt. Der wesentliche Unterschied beruht dabei auf dem methodischen Ansatz. Die Kladistik arbeitet dabei mit verschiedenen Algorithmen, wodurch Kladogramme erstellt werden können.

Taxonomie System

In der Taxonomie werden alle Lebewesen in verschiedene Rangstufen eingeteilt, bzw. systematisch in sogenannte Taxa eingeordnet. In einem Taxon (Plural Taxa) werden jeweils Organismen mit den gleichen bzw. mit ähnlichen Merkmalen einsortiert.

Das so entstehende Klassifikationssystem enthält an oberster Stelle die Domäne. Danach folgen das Reich, der Stamm, die Klasse, die Ordnung, die Familie, die Gattung und schlussendlich die Art (siehe Abbildung 1). Die oberste Taxa ist dabei eher allgemein gehalten und nach unten hin werden die Rangstufen immer präziser und die Einteilung genauer.

Organismen können je nach System in zwei oder drei Domänen eingeteilt werden (Die fünf Reiche): Eukaryoten und Prokaryoten, alternativ Eukaryoten, Bakterien und Archaeen (Urbakterien). Unterhalb der obersten Gruppe befindet sich das Reich, welches in Protista (Einzeller), Plantae (Pflanzen), Animalia (Tiere), Fungi (Pilze) und Monera (Bakterien) unterteilt wird (Die fünf Reiche).

Darauf folgt die Gruppe "Stamm", in dem sich Spezies mit ähnlichen Merkmalsausprägungen befinden, bspw. Wirbeltiere. In der Taxa "Klasse" unterteilen sich die Stämme wiederum in genauere Kategorien ein. Um das Beispiel der Wirbeltiere aufzugreifen, diese würden sich bspw. in Fische, Amphibien, Vögel und Säugetiere untergliedern.

Klassen lassen sich wiederum in Ordnungen unterteilen, Säugetiere und Vögel besitzen bspw. 30 Ordnungen, Amphibien nur 3. Anschließend erfolgt eine spezifischere Unterteilung in die Taxa "Familie", bspw. Hunde, Bären etc. wären jeweils eine Familie.

Die vorletzte Gruppe ist die Gattung, welches bei der binären Nomenklatur den ersten Teil des Artnamens ausmacht. Die Bezeichnung selbst ist meist in Latein gehalten. Den zweiten Teil des Artnamens macht die Art aus, welche zudem das letzte Taxa bildet. Die Art beschreibt dabei eine ganz spezielle Spezies.

Abbildung 1: Taxonomisches Klassifikationssystem.

Biologische Systematik Fische

Die Spezies der Fische gehört zu den Wirbeltieren. Innerhalb der biologischen Systematik bilden Fische eine paraphyletische Gruppe. Heißt, es gibt zwar einen letzten gemeinsamen Vorfahren, aber dieser hat auch noch weitere Nachfahren, die in der Gruppe der Fische nicht enthalten sind.

Fische können in folgenden Untergruppen eingeteilt werden:

• Knorpelfische

• Knochenfische

  • Fleischflosser

    • Quastenflosser

    • Lungenfische

  • Strahlenflosser

    • Süßwasserfische

• Kiefermäuler

  • Placodermi (ausgestorben)

  • Stachelhaie (ausgestorben)

• Kieferlos

  • Schleimaale

  • Neunaugen