生物系统学面临的难题

随着对生物多样性和可持续发展的全球性关注,对生物系统学的需求愈来愈大。但许多决策者认为生物系统学是一门古老的学科,谁都可以成为分类学家。这严重地影响了生物系统学的发展。论述生物系统学面临的重大科学问题。包括概念、目标和技术等问题,有利于澄清对生物系统学的一些误解,推进学科的发展,为发挥生物系统学的基础与支撑作用营造一个健康的环境。本文提出了生物系统学的六个科学难题：物种定义是概念难题,物种数量和物种间的相互关系是跨世纪的目标难题,信息管理和鉴定手段是两上技术问题,生物系统学家逐渐减少是一个社会性难题。     

系统发育系统学——对现代生物系统学的理解与探讨——同源性与简约法则

<正> 本刊上期题为“生物系统学及其不同学派”一文中,我们对现代生物系统学的三大主流学派作了简明的阐述。该文中指出系统学的两个最基本的前提之一是祖先的遗传特征会被其后代所继承(另一前提是:生物演化确曾发生)。这一前提是重建所有生物系统发育的起点。正是由于生物的遗传性,祖先形态的部分信息才得以保存,这使我们能够按照生物的同源性重建生物的发生史。本文将较详细地讨论这一重要概念——同源性以及其判断方法简约法则。     

分支系统学评述

本文论述了分支分类学说的主要内容及有关问题。全文包括7方面的内容：(1)分支分类学说 的哲学原理为波普尔的证伪主义科学哲学;(2)分支分析的三个基本原则是近裔共性原则、严格单系 原则及简约性原则;(3)分支分析的工作步骤包括：单系类群的确立、性状分析、分支分析运算、分支图与分类系统的建立及分支图与性状再分析;(4)本文讨论厂分支分类学派、表型分类学派与演化 分类学派;(5)由于板块构造理论及分支分析的兴起,生物地理学发生了重大变化,出现了传统的演化生物地理学、系统发育生物地理学及替代生物地理学争鸣的局面;(6)由于杂交导致性状矛盾,因 此可以由分支分析识别杂种;(7)由科学理论的三条标准来看,分支系统学属于严格意义的科学理论。     

系统发育系统学——对现代生物系统学的理解与探讨(6)生物分类及相关的单系、并系与复系的问题

<正> 本系列第五篇中(孟津、王晓鸣,1989),我们讨论了对生物系统的不同表达方法,即:系统树与支序图,其中曾提到生物系统分类中的单系的问题。本篇将试图探讨生物分类原理及相关的几个种以上分类单元的重要概念:单系,并系与复系。在本文的讨论中,除非特别指出外,我们则假设生物系统发育(phylogeny)为已知,即:在已知支序图或系统     

系统发育系统学——对现代系统生物学的理解与探讨

<正> 物种——系统生物学中的基本分类单元在进行系统发育及分类的研究中,常常要碰到的两个问题是:1.什么是我们进行系统学研究的基本单位?2.什么是系统学研究中所使用的基本信息单位?第一个问题是指各种分类单元,如生物个体,居群,亚种,种,属等等。它们形成系统学分析中可独立存在的一个个实体(entity)。而第二个问题则指我们是根据什么样的信息单位来建立、识别这些实体,并找到这些实体之间的相互关系,也就是重建系统发育。对于第二个问题,简单的回答是:系统学研究中所使用的基本信息单位是性状(character)或性状状态(chara-cter state)。性状本身不能单独作为一个实体存在于系统学的研究体系中,但性状的载体——分类单元则依赖性状与别的载体建立联系。关于性状的一些问题,我们将在以后的篇幅中讨论。本篇的中心是物种及系统生物学中的基本单元。     

第23届国际生物学奥林匹克竞赛试题理论I-4·生态学与生物系统学

<正>理论Ⅰ整套试题总分:93.8分,时间:180 min可能是多选题,每个空格都需要填写。例如:注意:一些问题可能标记为"忽略"或"删除",不要回答这些内容。生态学42.在新加坡,分别选取垂直悬崖和坡度岩石地带,开展了滨螺在岩石海滨的地理分布模式研究。其中,在垂直悬崖地带(下图A)发现2种滨螺,在坡度岩石地带(下图B)发现了另一种滨螺。记录时间是2002年9月和12月,当时岩石表面的平     

生物分类区系学科发展特别支持费的作用与展望

生物的识别与分类作为人类认识自然的第一步,早在公元前4世纪从亚里士多德(Aristotle)就已经开始了;但作为一门完整的学科、具有自己独立的理论和研究方法的科学存在,则始于1758年林奈(Llrmaeu)的历史巨著《自然系统》(SystemaNature)第10版的问世。分类学在不足300年的发展历史中,已经逐渐成为对所有生物学分支学科都具有普遍意义和用处的基础性学科。       

生命科学的发展对中学生物课程的影响(二)

3　加强科学探索活动 ,培养学生的科学探究能力科学的核心是科学探究。对于中学生来说 ,科学探究是指用以获取知识、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动 ,包括观察 ,提出问题 ,设计研究方案 ,获得实验证据 ,分析和解读数据 ,提出答案、解释和预测 ,把结果和结论告诉他人 ,等等。只有通过探究活动 ,学生才能真正认识到科学的历史和本质 ,譬如科学是人类探索自然界奥秘的一项不断变化的事业 ;科学需要实证、逻辑和怀疑 ;科学知识是人们对自然万物的合理的描述和解释 ,但都不是终极真理。只有通过科学探究活动 ,学生才能真正领…     

系统发育系统学——对现代系统生物学的理解与探讨

<正> 引言回顾我国有关生物系统学的研究,我们可以感到,生物学界在这一领域的研究,基本上局限于生物分类学(Classification)的范围.这一点曾被周明镇、张弥曼(1985)指出过.由于政治,经济及科学发展水平诸方面的原因,我国在生物系统学领域的研究发展缓慢,甚少创新,明显地落后于国外同一领域的研究水平.这种缓慢进程也可能还会持续许多年.作为一种尝试,我们用《学报》一角,撰写一些有关生物系统学的短文,在"系统发育系统学"的总标题下,每次以不同的小标题刊出.我们希望这些文章能引起《学报》读者的兴趣,从而扩大有关内容的探讨,起到抛砖引玉的作用.     

利益相关主体医疗风险分担机制的探讨

随着科技的快速发展和信息的扁平化,人类社会的各种风险在不断扩大,个体承担风险的程度是有限的,利益相关主体的合理化分担是保证风险化解的基础。医学作为一门不精确的科学,接近真理和无法穷尽真理是客观事实,作为探索医学真理的利益相关主体的患者、医疗工作者、医院和政府,单一分担医疗风险是不合理的,只有按照相关的规则共同分担,才能保证医学科学的进步和发展。     

第23届国际生物学奥林匹克竞赛试题 理论Ⅱ-4·生态学与生物系统学

<正>理论Ⅱ整套试题总分:93.4分,时间:180 min可能是多选题,每个空格都需要填写。例如:注意:一些问题可能标记为"忽略"或"删除",不要回答这些内容。生态学42.Borges和Brown(1999)在Azorean群岛的3个岛屿(Pico,Santa Maria和Terceira),对节肢动物的物种丰富度进行了研究。下图表示岛屿相对于2个主要大陆非洲和欧洲(东)及北美洲(西)的分布位置。岛屿的其他特征见下表所示。     

杜鹃花科白珠树属分子系统学和生物地理学研究进展

白珠树属(Gaultheria) 在杜鹃花科(Ericaceae)系统演化中占有十分重要的地位, 其系统位置和演化关系一直备受争议。最近的分子系统学研究认为, 白珠树属已经不再属于传统上的越橘亚科(Vaccinioideae)的綟木族(Andromedeae), 而是与一些相关属组成了白珠树族(Gaultherieae)。对白珠树属产于美洲的类群和相关类群的分子系统学的初步研究则表明, 该属与Diplycosia、Tepuia和Pernettya等属(均为“常绿类群”)关系密切, 可能应将这几个属并入到白珠树属中, 但其属下分类系统关系还需要对产于亚洲的类群进行深入的研究后才能确定。白珠树属与其近缘属的进化历史和生物地理学关系较为复杂, 与杜鹃花科其他大多数属不同, 白珠树属为典型的环太平洋分布。关于白珠树属的起源问题存在两种不同的推测: 一种观点认为该属起源于南半球的冈瓦纳古陆; 另一种观点则认为其起源于北半球的劳亚古大陆。本文概述了近年来白珠树属的分子系统学和生物地理学研究进展, 并对该属尚存的一些问题进行了讨论。     

物种与物种形成讨论中的几个哲学问题

近两年来,在生物学方面的科学杂志上进行了关于物种与物种形成问题的讨论。由于在讨论的问题中发生某些重要的生物科学哲学问题,编辑部认为必须在我们的刊物上进行这些哲学问题的讨论。编辑部把普拉托诺夫一文发表在下面,作为讨论这些哲学问题的开端(“哲学问题”编辑部)     

中学生物学教学中的科学精神教育探究

1　科学精神内涵的考察科学 (Science)一词来源于拉丁文 Scienitia,原意为知识、学问。关于科学的论述有很多 ,《中国大百科全书·哲学卷》(1987年版 ) :“科学是以范畴、定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的知识体系”。《辞海》(1997年版 ) :“科学是关于自然、社会和思维的知识体系 ,是社会经验的总结 ,并在社会实践中得到检验和发展。”综合各家所言 ,广义的科学就是以理性的手段对确定的对象进行客观、准确认识及其成果。随着人类的发展 ,科学已经不能用定义来诠释 ,科学可以取若干形象 ,每一个形象都反映科学在某…     

杜鹃花科白珠树属分子系统学和生物地理学研究进展

白珠树属(Gaultheria)在杜鹃花科(Ericaceae)系统演化中占有十分重要的地位,其系统位置和演化关系一直备受争议.最近的分子系统学研究认为,白珠树属已经不再属于传统上的越橘亚科(Vaccinioideae)的綟木族(Andromedeae),而是与一些相关属组成了白珠树族(Gaultherieae).对白珠树属产于美洲的类群和相关类群的分子系统学的初步研究则表明,该属与Diplycosia、Tepuia和Pernettya等属(均为"常绿类群")关系密切,可能应将这几个属并入到白珠树属中,但其属下分类系统关系还需要对产于亚洲的类群进行深入的研究后才能确定.白珠树属与其近缘属的进化历史和生物地理学关系较为复杂,与杜鹃花科其他大多数属不同,白珠树属为典型的环太平洋分布.关于白珠树属的起源问题存在两种不同的推测:一种观点认为该属起源于南半球的冈瓦纳古陆;另一种观点则认为其起源于北半球的劳亚古大陆.本文概述了近年来白珠树属的分子系统学和生物地理学研究进展,并对该属尚存的一些问题进行了讨论.     

人与黑猩猩基因组96％以上相似

"人类是什么?"对于这一简单却又颇具哲学意味的话题,人类目前能回答的部分并不多。不过科学家开始另辟蹊径,希望从黑猩猩这一人类的亲戚身上,找到对这一问题的科学意义上的回答。一个国际科研小组8月31日宣布,他们初步完成了黑猩猩基因组序列草图与人类     

分子系统学在生物保护中的意义

本文综述了近年来分子系统学的原理和方法及其在生物多样性保护中的应用和发展。分子系统学方法可以很好地确定物种保护的基本单元——进化显著性单元,并可用于推测群体的发展状态,从而为物种的保护提供了一项新的具很强操作性的科学手段。     

摄影技术与生物教学

1.生物教学的特点与困难生物学属于自然科学,但具有自己独特的研究对象和研究方法,也有自己的教学特点与困难。现代实验科学的始祖弗朗西斯·培根曾经指出:“一切知识来源于感觉。感觉是可靠的,科学在整理感性材料时,用的是归纳、分析、比较、观察和实验的理性方法。”在今天的自然科学教学工作中,我们一直努力遵循着这一原则。但是,在生物教学中,做到这一点是十分困难的。原因是:(1)都市远离大自然,城市学生对大自然中的生物缺乏认识。(2)生物教学所用的标本、插图、挂     

略论脊椎动物分类学与其在当前动物区系调查中的任务

(一)分类学的意义动物分类学是个极古老的学问,也是极新的一门科学。人类从与自然界接触起始,对环绕着本身的各种动物,无论其为有益有害,必然先给予它一个名称。我们可以说,人类从有语言以来,动物分类就跟着起始。给予各种动物以一个各别的名词,而这个名词还必须为社     

华中铁角蕨复合体的生物系统学研究

变异铁角蕨系(Series Variantia Ching et S.H.Wn)主产我国,形态变异大。在标本室中,铁角蕨属(AspleniumL.)的鉴定非常紊乱,同一个种名下往往存在着不同的细胞型或杂种。本文通过对该复合体的生物系统学研究,揭示它们在网状进化中亲缘关系的来龙去脉,并对它们的分类学位置提出讨论和处理建议。细胞学、等位酶、形态学和孢粉学证据表明:由3个基本的二倍体祖先种形成了共13个成员组成的华中铁角蕨复合体(Asplenium sarelii com-plex)。华中铁角蕨(Asplenium sarelii Hook.)应当被标定为二倍体,以往文献中所谓的四倍体“华中铁角蕨”实际上是来自二倍体华中铁角蕨和细茎铁角蕨(A.tenuicaule Hayala)杂交后加倍得来的异源四倍体产物,它被另外处理为新种武当铁角蕨(A.wudangense Z.R.Wang et X.Hou)。北京铁角蕨(A.pekinense Hance)是二倍体华中铁角蕨加倍后得来的同源四倍体。泸山铁角蕨(A.lushanense C.Chr.)是云南铁角蕨群中的惟一二倍体祖先种,不应处理为四倍体云南铁角蕨(A.yunnanense Franch)的异名。变异铁角蕨(A.varians Wall .ex Hook.et Grev.)很可能是细茎铁角蕨的同源四倍体。3个天然四倍体新杂种及其起源被发现,它们是:龙门铁角蕨(A.×longmenense(=A.pekinense×vanians)),京云铁角蕨(A.× jin