内容简介
本书综合多学科的信息,特别侧重于21世纪以来的学科新发展。该书集分类学的经典理论与近来的分子分类学、分支分类学和植物的计算机鉴别等于一体。特别注重植物命名、鉴定、分子分类学和被子植物系统发育等方面的知识,解释了系统发育、数量分类和分支分类学所涉及的一些复杂概念,从而使读者可以对这些既有区别又相互联系的各研究领域进行比较。在阐述这些方法的过程中,特别是在关于鉴定、娄量会类和分支分类等方法的解释过程中,力图使用同一个研究问题作为范例。本书还对被子植物主要科进行了讨论,特别是那些具有特殊系统位置的类群。本书最后一章提供了植物分类及系统学相关的国际性网站,扩大了读者接受信处的能力。本书对植物学、农业、园林等专业学习植物分类学和植物系统学的本科生、研究生和相关研究人员有很高的参考价值。
作者简介
古尔恰兰·辛格博士是一位实践型分类学家,他在西北部喜马拉雅地区的植物区系和植物群落地理学以及命名问题等方面有广泛的研究。他有近35年的分类学、生态学和环境科学的教学经历,目前从教于印度新德里大学的Sri Guru Tech Bahadur Khalsa学院。他发表有近40篇研究论文,其中包括许多新种和名称变化问题的阐述;此外,他还编写有七本著作。
内页插图
目录
第1章 分类学和系统分类学
1.1 系统分类学的基本组成
1.1.1 鉴定
1.1.2 描述
1.1.3 命名
1.1.4 系统发育
1.1.5 分类
1.2 系统分类学的目的
1.3 系统分类学的发展水平
1.3.1 探索或开创阶段
1.3.2 巩固或系统分类学阶段
1.3.3 实验或生物系统分类学阶段
1.3.4 多学科的或综合的分类学阶段
1.4 互联网时代的系统分类学
第2章 植物分类学的历史背景
2.1 基于宏观形态学的分类
2.1.1 文字出现前人类
2.1.2 早期文字文明
2.1.3 中世纪植物学
2.1.4 文艺复兴
2.2 性分类系统
2.2.1 林奈—分类学之父
2.3 自然分类系统
2.3.1 Michel Adanson(1727~1806)
2.3.2 Jean B.P.Lamarck(1744~1829)
2.3.3 De Jussieu家族
2.3.4 de Candolle家族
2.3.5 Robert Brown
2.3.6 George Bentham和J.D.Hooker
2.4 系统发育分类系统
2.4.1 过渡期的分类系统
2.4.2 人为系统发育分类系统
2.4.3 现代系统发育分类系统
第3章 植物的命名
3.1 学名的意义
3.1.1 使用拉丁文的原因
3.2 植物命名的历史
3.3 国际植物命名法规导论
3.4 国际植物命名法规原则
3.5 分类群名称
3.5.1 属
3.5.2 种
3.5.3 种下分类等级
3.6 模式方法
3.7 作者的引证
3.7.1 单作者
3.7.2 多个作者
3.8 名称的发表
3.8.1 格式
3.8.2 拉丁文的特征集要
3.8.3 模式指定
3.8.4 有效发表
3.9 名称的废弃
3.10 优先律
3.10.1 优先律的限制
3.10.2 种名的保留
3.11 杂种的名称
3.12 栽培植物的名称
3.13 生物命名的统一
3.13.1 生物法规草案
3.13.2 系统发育法规
第4章 描述植物形态的术语
4.1 习性和寿命
4.2 根
4.3 茎
4.4 叶
4.4.1 叶序
4.4.2 叶的寿命
4.4.3 叶裂/叶的类型
4.4.4 托叶
4.4.5 叶形
4.4.6 叶缘
4.4.7 叶基
……
第5章 植物鉴定的过程
第6章 植物的分类阶元
第7章 变异和物种形成
第8章 分类学的证据
第9章 表征方法:数量分类学
第10章 系统发育方法:分支系统学
第11章 被子植物的系统发育
第12章 主要的分类系统
第13章 被子植物的主要科
第14章 植物系统分类学的网络资源
参考文献
植物名称索引
植物名词术语索引
精彩书摘
第1章 分类学和系统分类学
1.1 系统分类学的基本组成
各种各样的系统分类学研究都归结为一个目标,即建立一个理想的分类系统,这需要鉴定、描述、命名以及确立亲缘关系。这样把信息更好地组织起来以便不同领域的工作者利用,以研究不同植物的结构和功能。
1.1.1 鉴定
鉴定就是用已知的分类群辨认未知的标本并确定它在现存分类等级中的正确位置。在实际生活中就是给未知标本命名。这可以通过访问标本室,把未知的标本与储藏在标本室中的已正式鉴定的标本相比较来实现。如果实在不行,标本可以送到该领域的专门机构,请专家来帮忙鉴定。
在鉴定过程中还可以利用植物志、专著、手册以及图解等相关文献。当通过一种方法将未知的标本暂时鉴定出来后,还要通过与文献中这个分类群的详细描述相比较来进一步证实。
近几年越来越常用的方法是将植物或植物的一部分拍照,将照片传至网上,咨询相关的专家,而这些专家通过看网上的这些照片把他们的意见发送给询问者。这样同行之间就可以在鉴定上高效率地相互帮助。
1.1.2 描述
分类群的描述是通过记录植物的特征状态而将植物的特征列出来。简短的描述只包括那些分类学特征,而这些特征有助于将相近的分类群分开,这就形成了特征简介,而这些特征就叫做检索特征。一个分类群的检索特征确定了它的界限。描述要用一定的模式来记录(习性、茎、叶、花、萼片、花瓣、雄蕊、心皮和果实等)。对于每一特征,要列出它的特征属性。花的颜色可以是红的、黄的、白的等。要用半技术性的语言,用特殊的术语来描述每一特征,这样便于文献数据的编辑。
前言/序言
深入探索生命之树:一部关于生物多样性与演化的宏大叙事 《生命的史诗:从细胞到生态系统的动态演化》 作者: 德斯蒙德·科尔比 (Desmond Colby) 译者: 林晓峰,王薇 出版社: 环宇科学文献出版社 出版年份: 2024年 --- 内容概述 《生命的史诗:从细胞到生态系统的动态演化》并非一部传统意义上的分类学或植物学专著,它是一部跨越数十亿年时间尺度的宏大叙事,旨在描绘地球上生命起源、多样性爆发、结构复杂化以及生态系统形成的全景图。本书的核心目标是整合生物学、地质学、古生物学和分子生物学的前沿发现,构建一个统一的框架,用以理解生物界各个层级——从分子机制到全球生物群落——是如何通过演化力量塑造和维持的。 本书的叙事结构分为四个主要部分,每部分都深入探讨了生命演化历程中的关键转折点和核心机制。 第一部分:起源与基础——生命的黎明与细胞的诞生(约350页) 本部分着重探讨生命起源的化学基础和早期演化阶段。它细致考察了地球早期环境的特征,以及非生命物质如何通过自组装过程趋向于具备复制和代谢能力的结构。 重点议题包括: 1. 地球化学背景与生命起源的化学路径: 详细分析了米勒-尤里实验所揭示的有机分子合成的可能性,并探讨了热液喷口、粘土矿物表面催化等不同假说下的化学演化路径。 2. 原核生物的统治与光合作用的革命: 深入剖析了最早的细胞结构(原核生物)的特征,及其代谢多样性。重点描绘了蓝藻的出现如何引发“大氧化事件”,这一事件彻底改变了地球大气成分,并为真核生物的出现奠定了氧化还原基础。 3. 真核细胞的整合: 详细阐述了内共生学说,解释了线粒体和叶绿体如何被吞噬并最终成为细胞器的过程。本部分运用最新的基因组证据,重构了这一复杂细胞结构形成的分子事件序列。 本书在这一部分的叙述风格上,侧重于化学动力学和热力学原理在生命起源中的作用,区别于仅关注生物学形态的传统描述。 第二部分:复杂性的突破——多细胞化与宏观形态的形成(约400页) 第二部分将目光投向了生命体复杂性的飞跃,即从单细胞到多细胞生物的过渡,以及在寒武纪大爆发中出现的动物界基础体型(Body Plans)的演化。 重点议题包括: 1. 多细胞性的趋同演化: 探讨了多细胞性在不同谱系(如动物、真菌、藻类)中独立演化(或趋同演化)的机制,分析了细胞黏附分子(Cadherins, Integrins)和细胞间通讯信号通路(如Wnt信号通路)在组织分化中的关键作用。 2. 基因调控网络的演化(Evo-Devo视角): 深入剖析了同源异形基因(Hox Genes)在确定动物前后轴和身体分段中的核心地位。通过对比不同无脊椎动物和脊椎动物胚胎发育过程中的基因表达差异,展示了基因调控网络的微小改变如何导致形态的巨大分化。 3. 生命登陆的挑战与机遇: 详细考察了植物和真菌从水生环境向陆地进化的宏观适应。这包括对维管系统(木质部和韧皮部)的结构性演化、气孔的生理调控以及孢子传播机制的突破的系统性分析。 第三部分:生态相互作用与生物地理分布的驱动力(约450页) 本书的第三部分将视角从单个物种的演化推向了它们之间的相互作用以及它们在地球表面上的空间分布格局。这部分强调了生态过程在塑造生物多样性模式中的中介作用。 重点议题包括: 1. 协同演化: 详细分析了经典的协同演化案例,例如植物与传粉者之间的“军备竞赛”,以及捕食者与猎物之间的动态平衡。本书引入了最新的数学模型,用以量化协同演化对基因组特征的影响。 2. 生物地理学与板块构造: 将生物分布格局的解释置于地质时间框架内。探讨了大陆漂移、山脉形成(造山运动)和气候带变化如何作为地理隔离的驱动力,导致物种的隔离和分化,并形成了现今独特的生物群落分布。 3. 物种形成动态: 区分了异域物种形成、同域物种形成和周域物种形成等不同模式,重点分析了生殖隔离机制的建立(pre-zygotic vs. post-zygotic barriers),并结合分子钟技术评估了不同地理区域物种形成速率的差异。 第四部分:演化的宏观趋势与未来展望(约300页) 最后一部分超越了传统的物种研究范畴,探讨了生命史上大规模的演化事件、灭绝模式以及当前人类活动对生物圈的冲击。 重点议题包括: 1. 大规模灭绝事件的驱动力与后果: 详细研究了“五大”生物大灭绝事件的证据,分析了火山活动、小行星撞击和海洋缺氧等环境压力如何导致全球生物多样性急剧下降。更重要的是,它分析了灭绝后“辐射适应”和生态位重组的过程。 2. 演化的约束与可塑性: 讨论了哪些结构或功能是演化路径中难以跨越的“障碍”(如脊椎动物的颌骨结构或植物的开花机制),以及在特定环境下,生物体表现出的惊人适应性可塑性。 3. 人类世的生物学: 探讨了人类活动(如栖息地破碎化、气候变化、入侵物种)如何以前所未有的速度改变着演化进程。本章呼吁科学家利用演化生物学的视角,制定有效的保护策略,以应对当前的生物多样性危机。 --- 本书的独特价值 《生命的史诗》的撰写风格严谨而富有洞察力,它成功地避免了将生命史视为一系列孤立事件的堆砌。相反,作者将演化视为一个连续且相互耦合的过程:化学约束(第一部分)驱动了形态创新(第二部分),形态创新决定了生态互动(第三部分),而生态压力和环境剧变则驱动了宏观的演化轨迹(第四部分)。 本书对分子系统学、古基因组学和地球系统科学的最新成果进行了高度整合,旨在为生物学、地质学和生态学领域的学生和研究人员提供一个跨学科、系统化的演化框架,而非仅仅停留在对某一特定生物类群的详细描述上。读者将获得对地球生命历史的整体理解,认识到生命现象的复杂性与统一性是如何在时间的长河中协同构建的。