Taxonomie (biologie)

Taxonomie") je vědní disciplína, která se zabývá definováním skupin biologických organismů na základě společných znaků a pojmenováním těchto skupin. Každé skupině je přiřazeno pořadí a skupiny daného pořadí mohou být sdruženy do nadskupiny vyššího pořadí, čímž vzniká hierarchická klasifikace. Skupiny vytvořené tímto postupem se označují jako taxony (v jednotném čísle taxon).

Carl Linnaeus, švédský botanik, je považován za otce moderní taxonomie.

Různé definice buď řadí taxonomii do podoblasti systematiky (definice 2), nebo se zdá, že oba pojmy považují za synonyma. Existují určité neshody ohledně toho, zda je biologická nomenklatura považována za součást taxonomie (definice 1 a 2), nebo za součást systematiky mimo taxonomii. Například poslední definice je spojena s následující definicí systematiky, která řadí nomenklaturu mimo taxonomii:

Biologická taxonomie je dílčí disciplínou biologie a obvykle se jí věnují biologové, kterým se říká "taxonomové", ačkoli na publikaci nových taxonů se často podílejí i nadšení přírodovědci. Práce prováděná taxonomy má zásadní význam pro pochopení biologie obecně. Dvěma oblastmi aplikované biologie, v nichž má taxonomická práce zásadní význam, jsou studium biologické rozmanitosti a ochrana přírody. Bez funkční klasifikace organismů v dané oblasti je odhad množství přítomné diverzity nereálný, což znemožňuje informovaná rozhodnutí o ochraně přírody. Vzhledem k tomu, že ochrana přírody nabývá stále většího politického významu, má taxonomická práce dopad nejen na vědeckou komunitu, ale i na celou společnost.

Typový exemplář tropické džbánkovité rostliny Nepenthes smilesii.

Definice taxonu je obsažena v jeho popisu. Definice taxonů se neřídí žádnými pevně stanovenými pravidly, ale pojmenovávání a zveřejňování nových taxonů se řídí soubory pravidel. V zoologii se názvosloví pro nejčastěji používané řády (nadčeleď až poddruh) řídí Mezinárodním kodexem zoologické nomenklatury (kodex ICZN). V oborech botanika, fykologie a mykologie se pojmenování taxonů řídí Mezinárodním kodexem nomenklatury pro řasy, houby a rostliny (ICN).

Prvotní popis taxonu zahrnuje pět hlavních požadavků:

Biologická klasifikace je důležitým krokem v taxonomickém procesu, protože informuje uživatele o tom, jaké jsou předpokládané příbuzné taxonu. Ačkoli se samotná disciplína taxonomie nezabývá zkoumáním toho, jak jsou si taxony příbuzné, slouží ke sdělení těchto výsledků uživateli. K tomu používá taxonomické řády, mezi něž mimo jiné patří (v pořadí od nejzahrnujícího po nejméně zahrnující): Doména, Království, Fylum, Třída, Řád, Čeleď, Rod a Druh [pozn. 1].

Fylogenetika a kladistika

Tradiční biologické klasifikace založené na řádech dnes přetrvávají ve struktuře, která se od roku 1700 v podstatě nezměnila; způsob, jakým jsou vztahy mezi těmito taxony zkoumány, se však v posledních desetiletích drasticky změnil. V současné době je běžné, že biologové navrhují klasifikaci na základě výsledků fylogenetické analýzy s využitím údajů o sekvencích DNA, přičemž se obvykle vyžaduje, aby taxony tvořily klad. Ačkoli samotná fylogenetika je pro moderní systematiku zásadní, její použití pro popis nových taxonů a pro jejich zařazení do klasifikačního schématu se nevyžaduje.

Ve fenetice, známé také jako taxometrie, jsou organismy klasifikovány na základě celkové podobnosti bez ohledu na jejich fylogenezi nebo evoluční vztahy. Výsledkem je míra evoluční "vzdálenosti" mezi taxony. Fenetické metody se v moderní době staly poměrně vzácnými, do značné míry je vytlačily kladistické analýzy, protože fenetické metody nerozlišují pleziomorfní a apomorfní znaky. Některé fenetické metody, jako je například spojování sousedů, si však našly cestu do kladistiky jako rozumná aproximace fylogeneze v případech, kdy jsou pokročilejší metody (například bayesovská inference) příliš výpočetně nákladné.

Taxonomie je nazývána "nejstarší profesí na světě" a pojmenovávání a klasifikace našeho okolí probíhá pravděpodobně tak dlouho, jak je lidstvo schopno komunikovat. Vždy bylo důležité znát názvy jedovatých a jedlých rostlin a živočichů, aby bylo možné tyto informace sdělit ostatním členům rodiny nebo skupiny.

Jeden z prvních zaznamenaných lékopisů na Východě sepsal čínský císař Šen Nung (asi 3000 let př. n. l.). Chtěl rozšířit informace týkající se zemědělství a lékařství a údajně ochutnal stovky rostlin s cílem poznat jejich léčivou hodnotu. Pozdější záznamy jsou po určitou dobu obtížně interpretovatelné, ale ilustrace léčivých rostlin se objevují na egyptských nástěnných malbách z doby kolem roku 1500 př. n. l. Malby jasně ukazují, že tyto společnosti oceňovaly a sdělovaly si užití různých druhů, a proto měly zavedenou základní taxonomii.

Aristoteles Pliniu Staršímu

Historické záznamy ukazují, že neformální klasifikace organismů probíhala přinejmenším od dob Aristotela (Řecko, 384-322 př. n. l.), který jako první začal klasifikovat všechny živé organismy. Některé z jeho termínů pro živočichy, jako například "bezobratlí" a "obratlovci", se běžně používají dodnes. Na tuto tradici navázal jeho žák Theofrastos (Řecko, 370-285 př. n. l.), který napsal klasifikaci 480 rostlin nazvanou Historia Plantarum. Několik v současnosti stále uznávaných skupin rostlin lze opět vysledovat až k Theophrastovi, například Cornus, Crocus a Narcissus. Dalším významným taxonomem přelomu tisíciletí byl Plinius Starší (Řím, 23-79 n. l.). Ve svém rozsáhlém 160svazkovém díle Naturalis Historia popsal mnoho rostlin a mnohým z nich dokonce dal latinská binomická jména.

Titulní list Systema Naturae, Leiden, 1735

Teprve o 1500 let později se taxonomické práce staly natolik ambiciózními, že nahradily starověké texty. Často se to připisuje vývoji důmyslných optických čoček, které umožnily mnohem podrobnější studium morfologie organismů. Jedním z prvních autorů, kteří využili tohoto technologického skoku, byl Andrea Cesalpino (Itálie, 1519-1603), který je často označován za "prvního taxonoma". Jeho opus magnum De Plantis vyšel v roce 1583 a popsal více než 1500 druhů rostlin. Dvě velké čeledi rostlin, které jako první rozpoznal, se používají dodnes: Asteraceae a Brassicaceae. V sedmnáctém století pak John Ray (Anglie, 1627-1705) napsal mnoho významných taxonomických prací. Jeho pravděpodobně největším počinem bylo Methodus Plantarum Nova (1682), kde publikoval více než 18 000 druhů rostlin. Jeho klasifikace byly v té době pravděpodobně nejsložitější, jakou dosud vytvořil jakýkoli taxonom, protože své taxony zakládal na mnoha kombinovaných znacích. Další významné taxonomické práce vytvořil Joseph Pitton de Tournefort (Francie, 1656-1708). Jeho dílo Institutiones Rei Herbariae z roku 1700 obsahovalo více než 9000 druhů v 698 rodech a přímo ovlivnilo Linnéa, neboť to byl text, který používal jako mladý student.

Švédský botanik Carl Linnaeus (1707-1778) zahájil novou éru taxonomie. Svými hlavními díly Systema Naturae 1. vydání z roku 1735, Species Plantarum z roku 1753 a Systema Naturae 10. vydání způsobil revoluci v moderní taxonomii. Jeho díla zavedla standardizovaný binomický systém pojmenování živočišných a rostlinných druhů, který se ukázal být elegantním řešením chaotické a neuspořádané taxonomické literatury. Díky tomu se zrodil Linnéův systém, který se dodnes používá v podstatě stejným způsobem jako v 18. století. V současné době považují rostlinní a živočišní taxonomové Linného dílo za "výchozí bod" pro platné názvy (v roce 1753, resp. 1758). Názvy publikované před těmito daty se označují jako "předlinneovské" a nepovažují se za platné (s výjimkou pavouků publikovaných v časopise Svenska Spindlar). Dokonce i taxonomické názvy publikované samotným Linneem před těmito daty jsou považovány za předlinneovské.

Slovo taxonomie zavedl v roce 1813 Candolle ve svém díle Théorie élémentaire de la botanique.

Moderní taxonomie využívá databázové technologie k vyhledávání a katalogizaci klasifikací a jejich dokumentace. Ačkoli neexistuje žádná běžně používaná databáze, existují rozsáhlé databáze, jako je například Katalog života, který se snaží uvést všechny zdokumentované druhy. V květnu 2012 bylo v tomto katalogu uvedeno 1,4 milionu druhů pro všechny říše, čímž se deklaruje pokrytí více než 74 % z odhadovaných 1,9 milionu druhů známých moderní vědě.