Ugrás a tartalomhoz

Állattan

dr. Bakonyi Gábor, dr. Juhász Lajos, dr. Kiss István, dr. Palotás Gábor

Mezőgazda Kiadó

5. fejezet - Rendszertani alapismeretek

5. fejezet - Rendszertani alapismeretek

Az állatvilág fajszámát senki sem ismeri pontosan, csupán durva becslések vannak arra vonatkozóan, hogy hány faj él a földön. A már leírt fajok száma több mint 1,5 millió. A fajoknak kettős nevük van. Az első név jelzi a nemet, a második a faj saját neve. A fajta kifejezés nem rendszertani kategória, hanem tenyésztett állatok esetében használt kifejezés. A rendszertani beosztásokat a fajok hasonlósága alapján alkotják. Régebben elsősorban morfológiai és anatómiai bélyegek alapján csoportosították a fajokat. A klasszikus taxonómia, numerikus taxonómia és a kladisztikus módszer alkalmazása terjedt el legjobban. A molekuláris biológiai eljárások térhódításával egyre több adatunk van a fajok genetikai (DNS, RNS) hasonlóságáról, tehát a tényleges rokonságról. A legújabb rendszerek már így készülnek. Egyelőre csupán néhány taxonra van ilyen adatsor. Ebben a fejezetben az élővilágot öt ország szerint csoportosítva mutatjuk be (természetesen más csoportosítás is létezik).

Klasszifikáció

Ahogyan az emberek a tárgyaikat, fogalmaikat megnevezik, ugyanúgy nevet adnak az őket körülvevő természetben élő lényeknek is. Ez az elnevezés nyelvtől, népcsoporttól, földrajzi helytől függő. Herman Ottó például a század elején 21 különböző magyar nevet gyűjtött össze a búbos banka (Upupa epops) megnevezésére. Ez a változatosság a nyelvi gazdagság szempontjából igen fontos. Ugyanakkor rendkívül zavaró a szaknyelvi, tudományos kommunikáció szempontjából, mivel félreértésekhez vezethet. Előfordulhat a másik véglet is. Vannak olyan fajok, melyeknek nincs magyar nevük. Ekkor a név hiánya okoz gondot. Olyan egyértelmű neveket kell tehát adni az élőlényeknek, amelyek mindenkinek ugyanazt jelentik.

Az elnevezés során abból indulnak ki, hogy léteznek és felismerhetők a természetben olyan csoportok, melyek egyedei genetikai, morfológiai, anatómiai, élettani, ökológiai, viselkedésbeli stb. szempontok szerint jobban hasonlítanak egymáshoz, mint más csoportok egyedeihez. Ez annak a következménye, hogy a csoportok tagjai egymással képesek ivarosan szaporodni és termékeny utódokat létrehozni, más csoportok tagjaival pedig nem. Ezeket az elkülöníthető csoportokat nevezik fajoknak (species). A faj a legfontosabb rendszertani kategória (taxon). A faj definíciója (mint minden más definíció) megállapodás kérdése. Az említett, sokak által elfogadott meghatározás alkalmazása azonban például a mikroorganizmusok körében különösen sok nehézséggel jár.

A különböző fajok egyedei néha igen hasonlóak egymáshoz, mégsem párosodnak egymással. Egy vízparti nádasban több, szemre szinte egyforma nádiposzáta faj (Acrocephalus spp.) élhet egymás mellett anélkül, hogy a különböző fajok egyedei párzanának, szaporodnának egymással. Ugyanakkor léteznek olyan fajok is, amelyek rendkívül nagy területeken terjedtek el a Földön és igen változatossá váltak, a távoli területekről származó egyedek mégis képesek termékeny utódokat létrehozni. A mezei nyúl (Lepus europaeus) Észak-Európát kivéve az egész kontinensen előfordul. A különböző populációk egyedeinek testtömege, testmérete, viselkedése stb. eltérhet egymástól. Ennek ellenére a Nagy-Britanniából származó példányok minden további nélkül termékeny utódokat hozhatnak létre tadzsikisztáni fajtársaikkal. Egy faj domesztikált formáinak körében (szarvasmarha, házityúk, kutya stb.) még kifejezettebb példák láthatók. Kutyafajták körében gyakori például, hogy a nagy testméret-különbség ellenére termékeny utódok jönnek létre.

5.1. táblázat - A különböző állattörzsekbe tartozó máig leírt fajok hozzávetőleges száma(Melhorn nyomán, kiegészítve)

Sejthalmazosok (Mesozoa)

50

Lapszerűek (Placozoa)

1

Szivacsok (Porifera)

10 000

Csalánozók (Cnidaria)

10 000

Bordás medúzák (Ctenophora)

80

Laposférgek (Plaryhelminthes)

18 000

Állkapcsos férgecskék (Gnathostomulida)

80

Zsinórférgek (Nemertini)

900

Fonálférgek (Nematoda)

30 000

Húrférgek (Nematomorpha)

230

Buzogányfejűek (Acanthocephala)

1 200

Kerekesférgek (Rotatoria)

1 800

Csillóshasúak (Gastrotricha)

400

Öves férgecskék (Kinorhyncha)

100

Nyelesférgek (Kamptozoa)

300

Vértesek (Loricifera)

30

Farkosférgek (Priapulida)

16

Fecskendőférgek (Sipunculida)

300

Ormányosférgek (Echiurida)

150

Gyűrűsférgek (Annelida)

12 000

Puhatestűek (Mollusca)

130 300

Karmosak (Onychophora)

100

Medveállatkák (Tardigrada)

600

Féregatkák (Pentastomida)

100

Ízeltlábúak (Arthropoda)

több mint 1 000 000

Tapogatókoszorúsok (Tentaculata)

4 300

Serteállkapcsúak (Chaetognata)

80

Tapogató szakállasok (Pogonophora)

120

Tüskésbőrűek (Echinodermata)

6 000

Félgerinchúrosok (Hemichordata, Branchiotremata)

80

Előgerinchúrosok (Prochordata, Tunicata)

2 100

Fejgerinchúrosok (Cephalochordata, Acrania)

30

Gerincesek (Vertebrata)

53 000


Napjainkra már igen sok fajt írtak le. Az ismert fajok száma 1,3–1,8 millió között lehet (5.1. táblázat), de a pontos értéket senki sem tudja, mivel központi világkatalógus, ahol a neveket összegyűjtenék, nem létezik. Egy-egy rendszertani csoport specialistái a saját területükhöz tartozó fajok számáról aránylag jó becsléseket tudnak adni, de teljes, minden fajra kiterjedő összesítést még nem készítettek. Érthető, hogyha a leírt fajok száma sem ismert pontosan, még nehezebb becsülni a Földön található összes faj számát. Még a nagyságrendet sem tudjuk, mivel van, aki 3 millió, más pedig 30 millió vagy még ennél is több faj létét feltételezi. Legtöbben mégis 3–5 millió közötti értéket tartanak valószínűnek.

A fajszám nem állandó, hiszen a fajok keletkezése lassú, de folyamatos. Figyelembe kell venni azt is, hogy az ember természetpusztító hatására (erdőirtás, levegő-, víz- és talajszennyezés stb.) gyors ütemben pusztulnak a fajok anélkül, hogy létüket tudomásul lehetett volna venni (19. fejezet). Az ember környezetpusztító hatásának következtében kihalt fajok számát sem lehet megmondani, hiszen a tudomány számára ismeretlen lények pusztultak ki. Csupán az ismert fajok eltűnésének arányából lehet következtetni a kihalás mértékére. További problémát jelent, hogy különösen a mikroorganizmusok körében (de más csoportoknál is) nagyon nehéz meghatározni az egy fajhoz tartozó egyedek körét. A morfológiai, élettani, ökológiai szempontok szerint egy fajnak tartott Legionella pneumophilia baktérium különböző vonalainak nukleotid sorrendjét elemezve megállapították, hogy közöttük a hasonlóság 50%-nál kisebb. Ez akkora genetikai különbséget jelent, amekkora a halak és az emlősök között van. Várható tehát, hogy a mikroorganizmusok fajszáma a molekuláris biológiai módszerek fejlődésével párhuzamosan nőni fog.

A fajokat tudományosan kettős latin névvel illetik (binominális nómenklatúra). Az első név a nem (genus) neve, amelybe az adott faj tartozik. A második név a faj (species, rövidítése: sp., több faj: spp.) saját megkülönböztető neve, hiszen egy nembe több faj is tartozhat. Tudományos közleményekben a faj nevét kiegészítik még egy névvel és évszámmal is. A harcsa neve például Silurus glanis L.1758. A két latin szó után tett „L.” betű Linné (Carolus Linnaeus 1707–1778) nevének rövidítése. Az igen ismert szerzők esetében csak a kezdőbetűt vagy a név rövidítését írják ki. Kevésbé ismert szerzők teljes nevét ki szokták írni. Az évszám a fajleírás megjelenésének évét jelöli. Fajokon belül különböztetik meg az alfajt (subspecies, rövidítése: ssp.) és a változatot (varietas, rövidítése: var.).

A háziállatok latin nevét jelenleg különféle szabályok szerint írják. Elterjedt rendszer az, amikor a faj latin neveként a „domesticus” vagy „domestica” szó szerepel (Gallus domesticus, Felis domesticus stb.). Ez az elnevezés azonban helytelen, mivel a háziállatok esetében nem az ősi fajtól elkülönült új fajról van szó, hanem egy vadon élő (esetleg már kihalt) ős háziasított formájáról. A vadon élő egyedek termékenyen szaporodhatnak a háziasított formákkal. Ezért a helyes írásmód szerint a faj kettős latin neve után következik a „forma domestica” (f. domestica) megjelölés. Abban az esetben, amikor a fajnév már erősen rögzült a köztudatban, használható az is a forma neveként a „domesticus” szó helyett (21.1. táblázat).

A mezőgazdasági szakemberek alfaj vagy változat helyett a fajta fogalmát használják. Ez nem rendszertani kategória, hanem gyakorlati megnevezés az egy fajhoz tartozó egyedek kisebb tenyésztett csoportjaira. A fajtákat mesterséges szelekció során hozták létre, valamelyik tulajdonságuk (rezisztencia, terméshozam, hústermelő képesség, tojástermelő képesség, forma, szín stb.) erőteljes fejlesztésével. Szarvasmarhafajta például a magyar szürke, a magyar tarka, az osztrák tarka, a fekete-tarka lapálymarha, a hereford stb.

A központi rendszertani kategória (taxon; többes száma: taxa) a faj (species). A fajnál magasabb, főbb rendszertani kategóriák a következők: nem (genus), család (familia), rend (ordo), osztály (classis), törzs (phylum). Mindegyik fő kategória több alkategóriára bontható, vagy nagyobb csoportba vonható össze. (Ezeket az áttekinthetőség kedvéért nem tárgyaljuk, és ahol lehet, a későbbiekben is kerüljük.) A harcsa (Silurus glanis) például a Silurus nembe, a harcsafélék (Siluridae) családjába, a harcsaalakúak (Silurformes) rendjébe, a sugarasúszójú halak (Actinoptergyii) osztályába és a gerincesek (Vertebrata) törzsébe tartozik.

A fajok feletti rendszertani kategóriákban igen nagy különbségek lehetnek a fajszámot tekintve az egyes csoportok között. Van olyan törzs, ahova a jelenlegi ismeretek szerint mindössze egyetlen faj tartozik (Placozoa: Trichoplax adhaerens), míg az ízeltlábúak (Arthropoda) törzsébe sorolják a ma élő fajok mintegy háromnegyed részét. Hasonló helyzet látható a például madarak rendszerezésében is, ahol a fajok mintegy fele tartozik az énekesmadár-alakúak (Passeriformes) rendjébe, a másik fele pedig a többi rendbe. Elvben az egymástól távolra helyezett rendszertani egységekbe tartozó fajok származás szempontjából távol esnek egymástól, a közös csoportba soroltak pedig közelebbi rokonok. A legtöbb esetben a fajok tényleges rokonsági kapcsolatait nem ismerik. A hagyományos rendszerek általában a fajok morfológiai leírásán, azok összehasonlításán alapultak. Az utóbbi években sokasodó molekuláris genetikai kutatások lehetővé tették a genetikai alapokon nyugvó rendszertanok megjelenését. Ezek számos faj rendszertani helyét, egyes taxonok rokonságát a hagyományos elképzelésekhez viszonyítva jelentősen megváltoztatják.

Rendszertani kategóriákat úgy hoznak létre, hogy egyedek, illetve csoportok tulajdonságait összehasonlítják. Rokonságot a homológ tulajdonságok alapján állapítanak meg. A homológia azt jelenti, hogy két vagy több hasonló szerv, tulajdonság (aminosav-sorrend a DNS-ben, végtag csontos váza, viselkedéssor stb.) egy közös, ősibb formából alakult ki. Az emlősök végtagjai például homológ szervek, függetlenül attól, hogy a denevérek szárnya, a lajhárok kapaszkodó lába vagy a kenguruk kicsi mellső lába kevéssé hasonlít egymáshoz. Az említett változás a szétválás (divergencia) folyamatának következménye. Az ősi forma a környezet hatására, a szelekció következtében, ritkábban mutációk miatt megváltozik és a létrejövő új formák nemzedékről nemzedékre egyre jobban különböznek egymástól. Ezért a közös őstől származó csoportok rokonsági vizsgálatát a homológ bélyegek vizsgálata alapján el lehet végezni. Ehhez azonban különbséget kell tenni törzsfejlődési értelemben fiatalabb, leszármaztatott (apomorf) és törzsfejlődési értelemben ősibb (pleziomorf) bélyeg között. Egy apomorf bélyeg megléte két csoportban közeli rokonságot jelez, és arra utal, hogy a két csoport közös őstől származik (monofiletikus csoport). A pleziomorf bélyegek a rokonsági kör kijelölésében nem használhatók. Előfordulhat ugyanis, hogy ősi bélyegek egyes fajokon visszafejlődnek, eltűnnek, ezért úgy látszódik, mintha a rokonság hiányozna. A pleziomorf bélyegek ősiségük folytán a fajok túlságosan nagy körében láthatók. Rendszertani értékük ezért is kicsi. Az említett eljárás természetesen körültekintéssel kezelendő, hiszen a tulajdonságok evolúciója történhet párhuzamosan és az apomorf bélyegek visszafejlődése, eltűnése is lehetséges.

Előfordulhat az, hogy hasonló funkció ellátására egészen különböző eredetű szervek egyforma vagy nagyon hasonló felépítésűvé válnak az evolúció során. Ezt a folyamatot konvergenciának nevezik. Konvergens fejlődés egymástól nagyon távol eső fajok esetében is megfigyelhető. A fejlődés során létrejövő különböző eredetű, de hasonló felépítésű szerveket, tulajdonságokat analóg szerveknek, analóg tulajdonságoknak nevezik. Analógia figyelhető meg a vakondok és a lótücsök ásólába között. Ez a jelenség a rokonság megállapítására természetesen nem alkalmas.

Amikor a taxonokat valamely rendszer szerint csoportosítják, klasszifikációt végeznek. Ennek az eljárásnak többféle módja lehet, melyek közül az alábbiakban ismertetjük a leggyakrabban alkalmazottakat.

1. Klasszikus taxonómia: a fajok szemügyre vétele után különböző, elsősorban morfológiai tulajdonságok alapján történik a csoportok, rendszertani kategóriák kialakítása. A leírások elsősorban a fajokról készült rajzok, fényképek, méretfelvételek alapján történnek. Nagy szerepet játszik a vizsgáló személy tapasztalata, szintetizálóképessége, szubjektuma.

2. Numerikus taxonómia: ebben az esetben igyekeznek minél több adatot összegyűjteni a besorolni kívánt taxonokról. Ezek az adatoklehetnek genetikai, morfológiai, élettani, viselkedési stb. bélyegek. Ezután, anélkül, hogy az egyes tulajdonságokat súlyoznák, a közös tulajdonságok megléte, illetve hiánya alapján vonnak le következtetéseket a rokonságról. Lehetőség nyílik arra, hogy számszerűen kifejezhető adatok alapján a több közös tulajdonsággal rendelkező fajt közelebbi rokonságba, a kevesebb közös jellemzővel rendelkezőeket pedig távolabbi rokonságba állítsák.

3. Kladisztikus módszer: itt a bélyegeket apomorf és pleziomorf kategóriákba sorolják. Ezután az apomorf bélyegek összehasonlítása segítségével keresik meg a közel rokon csoportokat. Nehézséget jelent, hogy az apomorf bélyegektől meg kell különböztetni a konvergens evolúció során létrejött tulajdonságokat is. A rokonsági kapcsolatokat ábrán mutatják be. Ezt az ábrát kladogramnak nevezik (5.1. ábra).

5.1. ábra - Négy taxon (A, B, C, D) hipotetikus kladogramja. Legközelebbi rokonság a C és D taxon között áll fenn. A T1, T2 és T3 jelek a szétválás idejére utalnak (Mayr nyomán)

kepek/5.1.abra.png


Világosan kell látni azt a tényt, hogy az élővilág egyféle módon alakult ki, evolválódott a törzsfejlődés során az elmúlt mintegy 3,5–4 milliárd év alatt. Egymással közelebbi és távolabbi rokonságban lévő fajok jöttek létre és haltak ki. Egy természetes, a valóságban lezajlott történéseket tükröző rendszertannak ezt a leszármazási és rokonsági kapcsolathálózatot kellene bemutatnia. Mivel azonban az evolúció lefolyását, az élőlények tényleges rokonsági viszonyait senki sem ismeri, számos rendszert alkottak a kutatók különböző elképzelések szerint. Egységes, mindenki által elfogadott rendszertan sem hazánkban, sem a világon másutt nincs. Ezért ebben a könyvben egy olyan, több forrásból összeállított rendszert használunk, amely alkalmas az élővilág diverzitásának bemutatására, figyelembe veszi a rendszertani kutatások újabb, már széleskörűen elfogadott eredményeit, ugyanakkor konzervatív abban az értelemben, hogy a Magyarországon ismert és elterjedt nevek, kategóriák megőrzésére törekszik.