內容簡介
本書綜閤多學科的信息,特彆側重於21世紀以來的學科新發展。該書集分類學的經典理論與近來的分子分類學、分支分類學和植物的計算機鑒彆等於一體。特彆注重植物命名、鑒定、分子分類學和被子植物係統發育等方麵的知識,解釋瞭係統發育、數量分類和分支分類學所涉及的一些復雜概念,從而使讀者可以對這些既有區彆又相互聯係的各研究領域進行比較。在闡述這些方法的過程中,特彆是在關於鑒定、婁量會類和分支分類等方法的解釋過程中,力圖使用同一個研究問題作為範例。本書還對被子植物主要科進行瞭討論,特彆是那些具有特殊係統位置的類群。本書最後一章提供瞭植物分類及係統學相關的國際性網站,擴大瞭讀者接受信處的能力。本書對植物學、農業、園林等專業學習植物分類學和植物係統學的本科生、研究生和相關研究人員有很高的參考價值。
作者簡介
古爾恰蘭·辛格博士是一位實踐型分類學傢,他在西北部喜馬拉雅地區的植物區係和植物群落地理學以及命名問題等方麵有廣泛的研究。他有近35年的分類學、生態學和環境科學的教學經曆,目前從教於印度新德裏大學的Sri Guru Tech Bahadur Khalsa學院。他發錶有近40篇研究論文,其中包括許多新種和名稱變化問題的闡述;此外,他還編寫有七本著作。
內頁插圖
目錄
第1章 分類學和係統分類學
1.1 係統分類學的基本組成
1.1.1 鑒定
1.1.2 描述
1.1.3 命名
1.1.4 係統發育
1.1.5 分類
1.2 係統分類學的目的
1.3 係統分類學的發展水平
1.3.1 探索或開創階段
1.3.2 鞏固或係統分類學階段
1.3.3 實驗或生物係統分類學階段
1.3.4 多學科的或綜閤的分類學階段
1.4 互聯網時代的係統分類學
第2章 植物分類學的曆史背景
2.1 基於宏觀形態學的分類
2.1.1 文字齣現前人類
2.1.2 早期文字文明
2.1.3 中世紀植物學
2.1.4 文藝復興
2.2 性分類係統
2.2.1 林奈—分類學之父
2.3 自然分類係統
2.3.1 Michel Adanson(1727~1806)
2.3.2 Jean B.P.Lamarck(1744~1829)
2.3.3 De Jussieu傢族
2.3.4 de Candolle傢族
2.3.5 Robert Brown
2.3.6 George Bentham和J.D.Hooker
2.4 係統發育分類係統
2.4.1 過渡期的分類係統
2.4.2 人為係統發育分類係統
2.4.3 現代係統發育分類係統
第3章 植物的命名
3.1 學名的意義
3.1.1 使用拉丁文的原因
3.2 植物命名的曆史
3.3 國際植物命名法規導論
3.4 國際植物命名法規原則
3.5 分類群名稱
3.5.1 屬
3.5.2 種
3.5.3 種下分類等級
3.6 模式方法
3.7 作者的引證
3.7.1 單作者
3.7.2 多個作者
3.8 名稱的發錶
3.8.1 格式
3.8.2 拉丁文的特徵集要
3.8.3 模式指定
3.8.4 有效發錶
3.9 名稱的廢棄
3.10 優先律
3.10.1 優先律的限製
3.10.2 種名的保留
3.11 雜種的名稱
3.12 栽培植物的名稱
3.13 生物命名的統一
3.13.1 生物法規草案
3.13.2 係統發育法規
第4章 描述植物形態的術語
4.1 習性和壽命
4.2 根
4.3 莖
4.4 葉
4.4.1 葉序
4.4.2 葉的壽命
4.4.3 葉裂/葉的類型
4.4.4 托葉
4.4.5 葉形
4.4.6 葉緣
4.4.7 葉基
……
第5章 植物鑒定的過程
第6章 植物的分類階元
第7章 變異和物種形成
第8章 分類學的證據
第9章 錶徵方法:數量分類學
第10章 係統發育方法:分支係統學
第11章 被子植物的係統發育
第12章 主要的分類係統
第13章 被子植物的主要科
第14章 植物係統分類學的網絡資源
參考文獻
植物名稱索引
植物名詞術語索引
精彩書摘
第1章 分類學和係統分類學
1.1 係統分類學的基本組成
各種各樣的係統分類學研究都歸結為一個目標,即建立一個理想的分類係統,這需要鑒定、描述、命名以及確立親緣關係。這樣把信息更好地組織起來以便不同領域的工作者利用,以研究不同植物的結構和功能。
1.1.1 鑒定
鑒定就是用已知的分類群辨認未知的標本並確定它在現存分類等級中的正確位置。在實際生活中就是給未知標本命名。這可以通過訪問標本室,把未知的標本與儲藏在標本室中的已正式鑒定的標本相比較來實現。如果實在不行,標本可以送到該領域的專門機構,請專傢來幫忙鑒定。
在鑒定過程中還可以利用植物誌、專著、手冊以及圖解等相關文獻。當通過一種方法將未知的標本暫時鑒定齣來後,還要通過與文獻中這個分類群的詳細描述相比較來進一步證實。
近幾年越來越常用的方法是將植物或植物的一部分拍照,將照片傳至網上,谘詢相關的專傢,而這些專傢通過看網上的這些照片把他們的意見發送給詢問者。這樣同行之間就可以在鑒定上高效率地相互幫助。
1.1.2 描述
分類群的描述是通過記錄植物的特徵狀態而將植物的特徵列齣來。簡短的描述隻包括那些分類學特徵,而這些特徵有助於將相近的分類群分開,這就形成瞭特徵簡介,而這些特徵就叫做檢索特徵。一個分類群的檢索特徵確定瞭它的界限。描述要用一定的模式來記錄(習性、莖、葉、花、萼片、花瓣、雄蕊、心皮和果實等)。對於每一特徵,要列齣它的特徵屬性。花的顔色可以是紅的、黃的、白的等。要用半技術性的語言,用特殊的術語來描述每一特徵,這樣便於文獻數據的編輯。
前言/序言
深入探索生命之樹:一部關於生物多樣性與演化的宏大敘事 《生命的史詩:從細胞到生態係統的動態演化》 作者: 德斯濛德·科爾比 (Desmond Colby) 譯者: 林曉峰,王薇 齣版社: 環宇科學文獻齣版社 齣版年份: 2024年 --- 內容概述 《生命的史詩:從細胞到生態係統的動態演化》並非一部傳統意義上的分類學或植物學專著,它是一部跨越數十億年時間尺度的宏大敘事,旨在描繪地球上生命起源、多樣性爆發、結構復雜化以及生態係統形成的全景圖。本書的核心目標是整閤生物學、地質學、古生物學和分子生物學的前沿發現,構建一個統一的框架,用以理解生物界各個層級——從分子機製到全球生物群落——是如何通過演化力量塑造和維持的。 本書的敘事結構分為四個主要部分,每部分都深入探討瞭生命演化曆程中的關鍵轉摺點和核心機製。 第一部分:起源與基礎——生命的黎明與細胞的誕生(約350頁) 本部分著重探討生命起源的化學基礎和早期演化階段。它細緻考察瞭地球早期環境的特徵,以及非生命物質如何通過自組裝過程趨嚮於具備復製和代謝能力的結構。 重點議題包括: 1. 地球化學背景與生命起源的化學路徑: 詳細分析瞭米勒-尤裏實驗所揭示的有機分子閤成的可能性,並探討瞭熱液噴口、粘土礦物錶麵催化等不同假說下的化學演化路徑。 2. 原核生物的統治與光閤作用的革命: 深入剖析瞭最早的細胞結構(原核生物)的特徵,及其代謝多樣性。重點描繪瞭藍藻的齣現如何引發“大氧化事件”,這一事件徹底改變瞭地球大氣成分,並為真核生物的齣現奠定瞭氧化還原基礎。 3. 真核細胞的整閤: 詳細闡述瞭內共生學說,解釋瞭綫粒體和葉綠體如何被吞噬並最終成為細胞器的過程。本部分運用最新的基因組證據,重構瞭這一復雜細胞結構形成的分子事件序列。 本書在這一部分的敘述風格上,側重於化學動力學和熱力學原理在生命起源中的作用,區彆於僅關注生物學形態的傳統描述。 第二部分:復雜性的突破——多細胞化與宏觀形態的形成(約400頁) 第二部分將目光投嚮瞭生命體復雜性的飛躍,即從單細胞到多細胞生物的過渡,以及在寒武紀大爆發中齣現的動物界基礎體型(Body Plans)的演化。 重點議題包括: 1. 多細胞性的趨同演化: 探討瞭多細胞性在不同譜係(如動物、真菌、藻類)中獨立演化(或趨同演化)的機製,分析瞭細胞黏附分子(Cadherins, Integrins)和細胞間通訊信號通路(如Wnt信號通路)在組織分化中的關鍵作用。 2. 基因調控網絡的演化(Evo-Devo視角): 深入剖析瞭同源異形基因(Hox Genes)在確定動物前後軸和身體分段中的核心地位。通過對比不同無脊椎動物和脊椎動物胚胎發育過程中的基因錶達差異,展示瞭基因調控網絡的微小改變如何導緻形態的巨大分化。 3. 生命登陸的挑戰與機遇: 詳細考察瞭植物和真菌從水生環境嚮陸地進化的宏觀適應。這包括對維管係統(木質部和韌皮部)的結構性演化、氣孔的生理調控以及孢子傳播機製的突破的係統性分析。 第三部分:生態相互作用與生物地理分布的驅動力(約450頁) 本書的第三部分將視角從單個物種的演化推嚮瞭它們之間的相互作用以及它們在地球錶麵上的空間分布格局。這部分強調瞭生態過程在塑造生物多樣性模式中的中介作用。 重點議題包括: 1. 協同演化: 詳細分析瞭經典的協同演化案例,例如植物與傳粉者之間的“軍備競賽”,以及捕食者與獵物之間的動態平衡。本書引入瞭最新的數學模型,用以量化協同演化對基因組特徵的影響。 2. 生物地理學與闆塊構造: 將生物分布格局的解釋置於地質時間框架內。探討瞭大陸漂移、山脈形成(造山運動)和氣候帶變化如何作為地理隔離的驅動力,導緻物種的隔離和分化,並形成瞭現今獨特的生物群落分布。 3. 物種形成動態: 區分瞭異域物種形成、同域物種形成和周域物種形成等不同模式,重點分析瞭生殖隔離機製的建立(pre-zygotic vs. post-zygotic barriers),並結閤分子鍾技術評估瞭不同地理區域物種形成速率的差異。 第四部分:演化的宏觀趨勢與未來展望(約300頁) 最後一部分超越瞭傳統的物種研究範疇,探討瞭生命史上大規模的演化事件、滅絕模式以及當前人類活動對生物圈的衝擊。 重點議題包括: 1. 大規模滅絕事件的驅動力與後果: 詳細研究瞭“五大”生物大滅絕事件的證據,分析瞭火山活動、小行星撞擊和海洋缺氧等環境壓力如何導緻全球生物多樣性急劇下降。更重要的是,它分析瞭滅絕後“輻射適應”和生態位重組的過程。 2. 演化的約束與可塑性: 討論瞭哪些結構或功能是演化路徑中難以跨越的“障礙”(如脊椎動物的頜骨結構或植物的開花機製),以及在特定環境下,生物體錶現齣的驚人適應性可塑性。 3. 人類世的生物學: 探討瞭人類活動(如棲息地破碎化、氣候變化、入侵物種)如何以前所未有的速度改變著演化進程。本章呼籲科學傢利用演化生物學的視角,製定有效的保護策略,以應對當前的生物多樣性危機。 --- 本書的獨特價值 《生命的史詩》的撰寫風格嚴謹而富有洞察力,它成功地避免瞭將生命史視為一係列孤立事件的堆砌。相反,作者將演化視為一個連續且相互耦閤的過程:化學約束(第一部分)驅動瞭形態創新(第二部分),形態創新決定瞭生態互動(第三部分),而生態壓力和環境劇變則驅動瞭宏觀的演化軌跡(第四部分)。 本書對分子係統學、古基因組學和地球係統科學的最新成果進行瞭高度整閤,旨在為生物學、地質學和生態學領域的學生和研究人員提供一個跨學科、係統化的演化框架,而非僅僅停留在對某一特定生物類群的詳細描述上。讀者將獲得對地球生命曆史的整體理解,認識到生命現象的復雜性與統一性是如何在時間的長河中協同構建的。