昆蟲分類學的概念和發(fā)展

昆蟲分類學的概念和發(fā)展第1頁/共53頁第一章昆蟲分類學的概念和發(fā)展

一、什么是分類學1、定義：(taxonomy)是研究分類的理論和方法的學科。即分門別類、分析其特性、歸納其共性，并研究其起源和發(fā)展規(guī)律的學科。昆蟲分類學：(insecttaxonomy)第2頁/共53頁第一節(jié)昆蟲分類學的概念和發(fā)展2、分類學的目的和任務★研究、區(qū)分和確定物種，予以命名、描述，并

提供正確認識和辨別物種的知識和資料?！镌谖锓N正確鑒定的基礎上，按照物種間的異同和親緣關系進行歸類，即歸到不同的分類階元層次，建立各個物類的分類系統。★探尋物種或物類之間的親緣關系，追溯其進化過程，并可預見其系統范圍內尚未發(fā)現的物種。

簡單概括起來就是：鑒定indentification,分類classification,系統發(fā)育phylogeny第3頁/共53頁二、昆蟲為何能分類

因為事物間存在著共性和特性。即任何事物之間不論差別如何懸殊，總有共同的一面(任何物質都是由原子和分子組成的)；相反，不論它們如何相似總有一些差別。1、從橫的或空間觀點看，分類鑒定就是分析其特性，歸納其共性，進行類上歸納，類下分類。無特殊性就無共性，這種共同性與特殊性的對立統一是分類學的科學依據和辯證邏輯，也是分類的基本原則。分類就要求能夠看出“異中之同和同中之異”(黑格爾)。2、從縱的或時間觀點看，事物是從低級向高級發(fā)展，具有發(fā)展的連續(xù)性和間斷性。體現在昆蟲上就是祖征和新征。第4頁/共53頁12345連續(xù)淵源間斷發(fā)展昆蟲系統發(fā)育樹物種第5頁/共53頁三、為什么要研究昆蟲分類學1、世界上的昆蟲約有1000萬種，要認識它們就必須進行分類。2、生命現象是通過地球上過去和現存的千千萬萬種具體的物種體現出來的，而且它們在不斷地運動、發(fā)展、變化和相互聯系著，所以，想認識、探索其起源和發(fā)展規(guī)律，就必須先分門別類。3、認識世界的目的是為了改造世界。所以，想管理和控制害蟲、充分利用益蟲，就必須正確地認識它。第6頁/共53頁昆蟲新目

2002年5月24日出版的296卷《科學》雜志刊登了昆蟲新目的論文，標志著一個昆蟲新目的誕生。這個新目的學名為Mantophasmatodea，來源于mantis（螳螂）和phasma（蟲脩）。從名稱可知，這個新目昆蟲與螳螂和竹節(jié)蟲有些相像，但它們又有自己的特點?！独ハx知識》2002年第六期發(fā)表了陳學新等以《昆蟲界的“四不象”》為題的介紹這個新目的文章，并附有彩圖。

第7頁/共53頁螳脩目Mantophasmatodea第8頁/共53頁螳螂第9頁/共53頁

從外形上看，新目昆蟲與螳螂、竹節(jié)蟲相像。與螳螂相比，雖然新目的昆蟲也是捕食性的。但它們的前足和中足均用于捕捉獵物，而螳螂僅是前足發(fā)達用于捕捉獵物。與竹節(jié)蟲相比，竹節(jié)蟲的胸部延長，而新目昆蟲的胸部不延長，同時所有已知竹節(jié)蟲均是植食性的。螳（蟲脩）目與其他昆蟲的關系還有待于進一步研究。竹節(jié)蟲第10頁/共53頁四、昆蟲分類學的發(fā)展歷史與現狀(一)、發(fā)展歷史1、古代至林奈時期：

亞里斯多德(Aristoles,紀元前384－322年)，總結了前人的工作，主要根據昆蟲的翅、體軀構造、生活方式、習性等把昆蟲分為10大類。羅生霍夫(A.J.R.Rosenhof1705-1759)，根據昆蟲的習性、變態(tài)等把昆蟲分為16類。林奈(C.Linnaeus,1707-1778)，1758年，林奈的《SystemaNaturae,1758》第十版出版，標志著分類學作為一門學科的開始。他的主要功績是：第11頁/共53頁★

第一次提出了雙名法★提出了綱、目、屬、種的分類體系★肯定了物種的客觀性和穩(wěn)定性★描述了大量的生物種類

把昆蟲分成了7個目(無翅、雙、鞘、半、鱗、脈、膜)。被稱為生物分類之父。主要不足：受宗教、神學的影響，認為物種是上帝創(chuàng)造的、永遠不變的、靜止的、恒定的。與其“自然系統”相矛盾。把7個目的系統發(fā)育順序給顛倒了，后經拉馬克(J.B.Lamarck)給糾正過來了。第12頁/共53頁此期的特點：★對地區(qū)種類大量記載和描述★種類的區(qū)分、鑒定和命名地區(qū)種類研究階段或稱為〆分類階段第13頁/共53頁2、達爾文時期

達爾文(C.Darwin)在1859年12月24日出版了《OntheOriginofSpecies,1859)。它對分類學起到了很大的推動作用，以進化思想使生物學擺脫了神創(chuàng)論的束縛，真正體現了自然系統。黑格爾(E.Haeckel)1866年，創(chuàng)立了系統樹。此期的特點：★大量新目、新科、新屬和新種被發(fā)現★建立了昆蟲分類系統★分類學進入了昌盛時期進化研究興盛階段或稱為β分類階段第14頁/共53頁3、種群分類時期

自從1940年小赫胥黎(J.S.Huxley)出版了《TheNewSystematics》，提出了以“種群”，而不是個體為分類階元，即用動態(tài)的多型概念代替了靜態(tài)的種模概念，導致了對種下類型的探討，分類概念為之一新，從而引起了生物界的注意。

第15頁/共53頁此期的特點：★分類學與生態(tài)學、遺傳學、細胞學等學科的結合，使分類學從狹義形態(tài)學觀點發(fā)展到廣義的生物學觀點。★物種群體概念的發(fā)展。使分類研究注意種下差異及物種形成、進化之間的關系，推動了對物種性質和結構的理解。種內變異的分析、種下階元及其進化的研究階段或稱為γ分類階段第16頁/共53頁(二)、昆蟲分類學的現狀

由于生物學其它學科的迅速發(fā)展和分類學研究手段的不斷更新和發(fā)展，使分類學的研究內容和研究理論得到不斷更新和發(fā)展。系統分類原理和特征分析成為六十年代起爭鳴的中心課題。隨著W.Hennig(1966)分支系統學的興起，不同學派百家爭鳴，分類學進入了一個新的時代，呈現為前所未有的繁榮景象。目前主要有四大學派。第17頁/共53頁1、傳統分類學派

(traditionaltaxonomy)代表人：R.E.Blackwelder特點：實用方便，但無統一準則第18頁/共53頁2、支序分類學派

(cladisticsorcladisticsystematics)代表人：W.Hennig特點：對特征慎重權衡，具有嚴格的分類方法；唯一能夠反映系統發(fā)育的依據是分類單元間的血緣關系。第19頁/共53頁W.Hennig創(chuàng)立，1950年出版了德文專著《GrundzugeeinerTheoriederPhylogenetischenSystematik》，但未引起重視，1966年出版了英文專著《PhylogeneticSystematics》后引起了強烈反響。后稱CladisticsystematicsorCladistics。第20頁/共53頁第21頁/共53頁ABCDt1t2t3t現代系統發(fā)育關系圖第22頁/共53頁幾個概念：★共同祖先的相對近度(relativerecencyofcommonancestor)★單系類群(monophyleticgroup)和姐妹群(sistergroup)：把具有共同衍征的類群稱為單系群，即凡兩個物種（或類群〕具有共同派生的特征，說明它們由一個共同的祖先繁衍下來，證明是一個單系群。如果兩個單系群組成一個高一級單元，那么這兩個類群就是姐妹群。第23頁/共53頁3、進化分類學派

(evolutionarytaxonomy)代表人：E.MayrG.G.Simpson陳世驤等特點：既考慮共同的淵源，又考慮后代的分歧，即進化的程度和速度。第24頁/共53頁E.Mayr的代表性著作《MethodsandprinciplesofSystematicZoology》,《PrinciplesofSystematicZoology》;G.G.Simpson的代表性著作《ThePrinciplesofAnimalTaxonomy》;

陳世驤的代表性著作《進化論與分類學》。第25頁/共53頁A鳥B鱷C龜蛇AB陸生脊椎動物各大類分類圖D哺乳DCBCDA支序分類學派進化分類學派第26頁/共53頁C人B黑猩猩AB黑猩猩與人的兩種分類A猩猩CBCA支序分類學派進化分類學派t1t2猿科Pongidae人科Hominidae第27頁/共53頁4、數值分類學派(表征分類學派)(numericaltaxonomy)代表人：P.H.A.SneathandR.R.Sokal特點：數據來源廣，綜合力強；實驗手段和方法先進；對種下分類較實用。不足：特征進化不等價；需大量標本；難以區(qū)別趨同性狀；不同的公式或程序可能結果不同。第28頁/共53頁

P.H.A.SneathandR.R.Sokal的代表性著作《PrinciplesofNumericalTaxonomy》(1973)。第29頁/共53頁最近的發(fā)展：

許多分類工作者都采取折衷的態(tài)度，吸取各學派的優(yōu)點和長處并加以發(fā)展，即形成所謂的第五分類學派“改造支序學派”、“數值支序學派”等。如進化分類學派全盤接受支序分析法，而支序分類學派漸漸改變了處理分類系統時過于僵硬的態(tài)度，數值法被嫁接到支序分析中。即同意支序學派對特征的慎重權衡，反對分層次分類，拋棄數值分類學的一些原理和概念，但吸收其實用表征分解法，不同意其特征等價觀點，卻使用了計算機這一先進工具。

第30頁/共53頁(三)、我國昆蟲分類學的發(fā)展歷史和現狀1、古代時期

6000年前浙江河姆渡出土的陶片上就有草、木、蟲、魚等飾紋；3000年前殷代的甲骨文上刻有動物名60種，其中昆蟲9種；西周墓中有玉雕的蟬、蠶和蚱蜢等飾物；3000年前的《爾雅》，有不少動物分類知識，其中昆蟲80多種；李時珍的《本草綱目》(1590年)記載藥用昆蟲73種；2400～3000年前的《詩經》第31頁/共53頁1、古代時期以“多識鳥獸草木”而著稱，記載植物252種，動物109種，昆蟲20多種。公元100～120年的《說文解字》中有“蟲”字旁的字163個，以“蟲”為底的字25個，“”字旁的6個。說明很早就對昆蟲有所研究，但由于長期的封建社會，嚴重阻礙了我國科學技術的發(fā)展。第32頁/共53頁第33頁/共53頁第34頁/共53頁第35頁/共53頁第36頁/共53頁殷代甲骨文中的“蜂”字第37頁/共53頁第38頁/共53頁殷、周時代墓葬中的玉蟬第39頁/共53頁殷、周時代青銅器上的蟬飾紋殷、周時代墓葬中的玉蟬第40頁/共53頁蜻蜓第41頁/共53頁2、鴉片戰(zhàn)爭至解放前

此期中國的自然資源被大量掠奪，昆蟲也不例外被大量采集并帶走。如美國的嘉理思托(Gressitt),估計帶走了2000種天牛標本，僅剩的1000多種被扣了下來，后來依此出版了《中國經濟昆蟲志》(天?？?。我國僅有少數學者從事昆蟲分類研究，如胡經莆(襀翅目)，陳世驤(葉甲科)，蔡邦華(小蠹蟲)，劉崇樂(瓢蟲)等。

中國人或與外國人合作發(fā)表的新種僅占4％。第42頁/共53頁3、解放后

我國的昆蟲分類工作得到了迅速的發(fā)展，為我國的檢疫、資源調查、害蟲防治、天敵利用等作出了很大的貢獻。我國在70～80年代昆蟲分類研究曾一度比較興盛，研究人員曾達到500人左右，解放后30年發(fā)表昆蟲新種和新亞種1847個，新屬和新亞屬148個。但90年代后由于政策和研究重點的變化，使昆蟲分類研究和研究隊伍受到很大影響，現從事昆蟲分類研究的人員銳減。

第43頁/共53頁3、解放后

目前可以登載昆蟲分類學論文的國內雜志有昆蟲學報、昆蟲分類學報、動物分類學報EntomologySinica及一些綜合性大學的學報和昆蟲學研究集刊等。已出版的有關昆蟲分類學研究的專著有中國經濟昆蟲志、中國動物志及大量的地方性昆蟲志等。第44頁/共53頁中國的昆蟲種類

昆蟲學家胡經甫博士（1896-1972）花了12年的時間編寫了《中國昆蟲名錄》共6卷，于1934年~1941年出版。收錄了當時已知的中國昆蟲20,069種，而中國人自己命名的昆蟲只有204種，僅占1%。新中國成立后，特別是改革開放后，我國的昆蟲分類有了長足的發(fā)展。我國組織了許多大型的科學考察，昆蟲學家發(fā)表了大量的昆蟲新種。過去50年在大陸8種昆蟲學期刊上發(fā)表的昆蟲新種達8,000多種。其他的雜志及書籍也發(fā)表了很多新種，我們統計了38本專著，發(fā)表的新種就有4,921種。如中國農業(yè)大學李法圣先生于2002年7月出版的《中國（蟲齒）目志》包含了1,505種嚙蟲，其中918種是新種，是描述新種最多的一本專著。而由黃復生主編的《海南森林昆蟲》（2002.7）包含了5,842種昆蟲（還有384種蜘蛛和螨類），是昆蟲種類最多的一本專著第45頁/共53頁

目前，中國的昆蟲種類有多少呢？香港漁農自然護理處的劉紹基先生花了大量的時間，收集資料，把中國已知的昆蟲輸入電腦，到2003年3月18日已記錄了79313種（包括分布于臺灣的14713種和香港的6134種），但仍有一些已記錄的昆蟲未能包含在這個數中。中國昆蟲的種類按最保守的估計也在15萬種以上，我國昆蟲分類學家的任務仍相當艱巨。

我國許多地區(qū)(如圖)（特別是一些偏遠的山區(qū)）尚未開展深入的昆蟲種類調查，仍需要昆蟲學家去采集調查。同時還有很多昆蟲的科，仍是空白，目前國人還沒有涉及。第46頁/共53頁中國昆蟲（廣義）各目的物種數量（InsectBiodiversityinChina）

Order目World世界

China中國SubclassApterygota無翅亞綱

Thysanura纓尾目60021

Diplura雙尾目60051

Protura原尾目650199

Collembola彈尾目5000289(白色表示差距最大）(紅色表示差距最?。┑?7頁/共53頁

Ephemeroptera蜉蝣目2200306

Odonata蜻蜓目3500738

Plecoptera衤責翅目2300374

Grylloblattodea蛩蠊目251

Orthoptera直翅目230002256

Phasmatodea蟲脩目2500221

Dermaptera革翅目1850284

Pterygota:DivisionExopterygota有翅亞綱外翅部

(綠白色表示差距較?。┑?8頁/共53頁

Embioptera紡足目2007

Blattaria蜚蠊目4000366

Mantodea螳螂目2000165

Isoptera等翅目3000538

Zorapter