Taksonomi (biyoloji)

Taksonomi, (Grekçe ταξινομία "taksinomia") biyolojide sınıflandırma bilimidir. Canlıların sınıflandırılması ve bu sınıflandırmada kullanılan kural ve prensipleri içerir. Taksonomi terimi Antik Yunanca'da "taksis" (düzenleme) ve "nomos" (yasa) sözcüklerinin birleşmesinden türetilmiştir.
Deney tekniklerinin artması ve gelişmesiyle sistematik ve sınıflandırmadaki çalışmalar da arttı. Evrim teorisiyle birlikte "biyolojik tür" kavramı, "kemotaksonomi", "immunotaksonomi" ve "sayısal taksonomi" gibi taksonominin alt kolları oluşmuştur.
Taksonominin tarihi
Asur uygarlığındaki bazı filozoflar köpekgiller ve atgiller olarak bir gruplama yapmışlardır. Eski Yunanda ise Hippocrates hayvan isimlerini saymıştır. Yapılan ayrımlar sistematik olmayıp sadece grup şeklindedir. Sınıflandırmanın kurucusu olarak bilinen kişi Aristoteles (M. Ö. 384-322)dir. 500 civarında hayvanı tanımladığı bilinir. Hayvanları kırmızı kanlı ve kırmızı kansız hayvanlar olmak üzere ikiye ayırmıştır. Kanlı olan grupta memeliler, kuşlar, sürüngenler, amfibiler ve balıklar bulunur. Kansız grupta ise yumuşaklar, yumuşak kabuklular, kertikliler ve sert kabuklular yer alır.
Aristotelesten yaklaşık 2000 yıl kadar geçen bir sürede onun anlayışı çok fazla değişmeden kullanılmaya devam etmiştir. İslam dünyasında bilim anlamında altın çağını yaşadığı yüzyıllarda hayvanlar üzerinde kitaplar yazılmış, özelliklerin bahsedilmiş ve tasvirleri yapılmıştır.
Rönesans döneminde Aldrovandi (1522-1605) bu konuda çalışma yapanlar arasındadır. Bitkiler, hayvanlar ve mineraller hakkında alfabetik bir sıralama yapmıştır. Conrad Gesner (1516 -1565) Historiae Animalium adlı eserinde dört ayaklı hayvanlar, yumurtlayan dört ayaklı hayvanlar, kuşlar, balıklar, su hayvanları, yılanlar olarak alfabetik sıralama yapmıştır. Bu sıralamayı Aristoteles düşüncesi dışında yapmamıştır.
John Ray (1627-1705) sınıflandırmada temel ve değişmeyen birimin tür olduğunu söylemiştir. Bunu Historia Plantarum adlı eserinde vurgulamıştır. Balık, yılan, kuş ve dört ayaklı hayvanlar, bitkiler hakkında eserler yazmıştır. Tek ve çift çenekliler arasındaki ayrımı yapmıştır. Böcekler üzerine yaptığı çalışmalarıyla öncü olmuştur. Historia Insectorum adlı kitabı yayınlamıştır. Sınıflandırmayı, canlıların yapısına ait bütün özelliklerine dayandırarak yapmıştır.
Carolus Linnaeus (1707-1778) türlerin özel olarak yaratıldığını, zaman ve mekana bağlı değişmediğini, sayılarının artmadığına inanmıştır. Her türün belli bir tip tanımının olduğunu düşünmüştür. Belirli tipe uymayanları varietus adı altında bir grupta ayırmıştır. Species Plantarum adlı eserinde 8000 kadar bitki türü için ilk defa ikili isimlendirme tekniğini kullanmıştır. Bu teknik türün belirlenmesinde pratik ve kolay olduğu için kullanımı kısa sürede yaygınlaşmıştır. Birinci isim canlının ismi, ikinci isim ise canlının türünü ifade eder.
Jean Baptiste Lamarck (1741-1829) bitki ve hayvan örneklerinin bilgili uzmanlar tarafından sınıflandırılması gerektiğini söylemiştir. Müze koleksiyonculuğu kavramını ilk defa ortaya atmıştır. Omurgasızların temel organ ve yapılarını incelemiştir.
Georges Cuvier (1769-1832) karşılaştırmalı anatomi ve paleontolojinin temellerini atmıştır. Hayvan vücudundaki her organın anatomik yapısı ile bütün diğer organlar arasında fonksiyonel bir bağlantı olduğunu söylemiştir. Bu yapı ve fonksiyonel özellikler çevreyle etkileşme sonucu oluşmuştur. Türlerin yaratılışlarının bugüne kadar değişmediğini söylemiştir. Buna delil olarak hayvan gruplarını birbirinden ayıran anatomik özelliklerini göstermiştir. Le Regne Animal Distrubie Dapres Son Organisation adlı eserinde hayvanları anatomik olarak dört gruba ayırmıştır. Bu gruplar, omurgalılar, yumuşakçalar, eklemliler ve ışınlılardır. Embranchment adıyla sistematik bir kategori kullanmıştır.
Charles Darwin (1809-1882)in evrim teorisi doğrultusunda doğal seleksiyon adıyla yeni bir düşünce hızla yayılmış ve taksonomiyi etkilemiştir. Türlerin sabit olmadığı, doğal grupların mevcut olduğu, türleri ayırmada fizyolojik durumun dikkate alınması gerektiği, varyasyon sonucu değişik vücut yapılarını ve adaptasyonların olduğu anlayışları ortaya çıkmıştır.
Ernst Mayr (1904-2005), modern sentetik evrim teorisinin kurucularından kabul edilir. Bu teori gen değişimi, genlerin yeniden düzenlenmesinde biyolojik süreçleri, kromozom yapıları ve fonksiyonel değişiklikleri ve üremeyi topluluğun fertleriyle sınırlayan mekanizma ve seleksiyonu teşkil eder. Systhematics and Origin of Species ve Animal Species and Evolution adlı eserleriyle popülasyona bağlı tür değişimini geliştirmiştir.
Tanımlama ve adlandırma
Linnaeus tarafından türlere iki parçalı adlar verilmesi, günümüzde kullanılan adlandırma sistemlerinin başlangıcı kabul edilir. Zamanla ayrıntılarda ortaya çıkan farklılıkları gidermek ve bilimsel adların uluslararası kabul görmüş kurallarını oluşturmak üzere 19. yy'ın ortalarından itibaren çeşitli kurumlar tarafından yönergeler oluşturuldu. Bugün için bunların başlıcaları şunlardır:
Uluslararası Su yosunları, Mantarlar ve Bitkiler Adlandırma Yasası (International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants ICN), Temmuz 2011'de kabul edilerek daha önceki 'Uluslararası Botanik Adlandırma Yasası'nın (International Code of Botanical Nomenclature, ICBN) ve daha da eski Uluslararası Botanik Adlandırma Kuralları'nın (International Rules of Botanical Nomenclature) yerini almıştır.
Uluslararası Zoolojik Adlandırma Yasası (International Code of Zoological Nomenclature ICZN)
Uluslararası Bakteri Adlandırma Yasası (International Code of Nomenclature of Bacteria ICNB)
Uluslararası Kültivar Adlandırma Yasası (International Code of Nomenclature for Cultivated Plants ICNCP)
Uluslararası Fitosenoz Adlandırma Yasası (International Code of Phytosociological Nomenclature)
Uluslararası Virüs Taksonometrisi Komitesi (International Committee on Taxonomy of Viruses ICTV)
Taksonomik kategoriler
Yüksek kategori
Takım, sınıf, şube kategorilerini içinde bulunduran familyanın üzerinde bulunur. Kıyaslamalı bilgilerle meydana getirilir. Bu kategoriler sabittir.
Familya
Yüksek kategoriler içerisinde de sayılabilir. Genel olarak dünyanın tüm kıtalarına yayılmış türleri kapsayabilir. İçerisinde alttür, tür, tribü ve altfamilyalar bulunur. Cins sayısına göre ikiye ayrılır. Bir familya tek bir cins ile temsil ediliyorsa buna monotipik familya, birçok cins ile temsil ediliyorsa politipik familya adı verilir. Üst familya, birbirlerine benzeyen familyaların bir araya getirilmesiyle oluşturulur. Alt familya, familya içerisindeki birbirine benzeyen cinslerin bir araya getirilmesiyle oluşturulur. Tribü ise altfamilya içerisindeki birbirine benzeyen cinslerin bir araya getirilmesiyle oluşur.
Cins
Bilimsel ismi genus, çoğul olarak kullanımı ismi generadır. Yüksek kategorilerin en alt basamağıdır. Birbirine benzeyen veya birbirleriyle akraba olan bir veya birçok türün meydana getirdiği taksonomik topluluktur. Bir cins, tip olarak seçilen türler vasıtasıyla tespit edilir. Sahip olduğu tür sayısına göre ikiye ayrılır. Eğer tek tür içeriyorsa monotipik cins, birden fazla türe sahip ise politipik cinstir. Büyük cins topluluğuna bağlı çok sayıda türün teşhisinde ortaya çıkan sorunlar için birbirlerine benzeyenler bir araya getirilir ve altcinsler oluşturulur.
Tür
Bu kavramın ilk kullanıcısı John Ray olmuştur. Ortak özellikler taşıyan fertlerin toplamını içeren biyolojik bir gruptur. Morfolojik özelliklerine göre gruplara ayrılır. Bu gruplar: Çevreye uyum sağlamasına göre dar ve geniş toleranslı, döl sayısına göre çok sayıda, yılda bir kere ve birkaç yılda bir kere, üreme şekline göre eşeyli, eşeysiz, hermafrodit ve ikiz, coğrafi dağılışlarına göre simpatrik ve allopatrik, son olarak sahip olduğu alttür sayısına göre ise monotipik ve politipiktir. Alttür, türün altında yer alan en küçük taksonomik kategoridir. Sadece politipik türlerde görülür. Bu terim bazen ırk terimi ile aynı anlamda kullanılmıştır. Coğrafi olarak belirli alana lokalize olmuş topluluklardır. Tamamen aynı ekolojik özelliklere sahip aynı alanlar bulunmadığına göre her alttür, teorik olarak ekolojik ırk kabul edilir.
Ara veya geçit popülasyonlar
Alttürler birbirlerine yakın alanlarda bulunur ve aralarında ciddi bir engel olmazsa bu alttürlerin birbirlerine yakın olduğu yerlerde veya birleşme alanlarında ara/geçit popülasyonlar meydana gelir.
Nötr terimler
Taksonomide kullanılıp, uluslararası adlandırma yasaları içinde yer almayan form, varyete, grup, kompleks, cohort, seksiyon, series, division gibi terimlerdir.
Taksonomik karakterler
Türleri birbirinden ayırmak için taksonomik karakterlerini bulmak gerekir. İlk taksonomistler sadece morfolojik karakterlere önem vermişlerdir. Bu modern taksonomide tek başına yeterli olmamış ve taksonomik karakterler beş gruba ayrılmıştır.
Morfolojik karakterler
Kendi içinde beş gruba ayrılır:
Genel dış morfolojik özellikler: Boy, genel yapı, renk, vücut örtüsü, kıllanma durumu, baş durumu ve morfometrik ölçümdür.
Genital organlar: Özellikle erkek genital organları, böceklerin teşhisinde yaygın olarak kullanılır. Genital organ yapıları genel olarak benzerlik gösterir.
Anatomik özellikler: Bu özelliklerden yüksek taksonomi kategorilerinin belirlenmesinde yararlanılır.
Ergin öncesi dönemler ve embriyoloji: Ergin öncesi dönemler daha çok böcek gruplarını belirlemede yararlanılır. Emriyoloji ise daha çok akrabalık ilişkilerini belirlemede kullanılır.
Kromozom özellikleri: Kromozom sayıları, tipleri ve boyutları taksonomide yararlanılan en önemli kromozom özelliklerindendir.
Fizyolojik karakterler
Morfolojik karakterler ile beraber kullanılır. Zorunlu olmadıkça başvurulmaz. Bunun nedeni canlı birey ve özel aletlere olan ihtiyaçtır.
Ekolojik karakterler
Morfolojik karakterlerden sonra en çok yararlanılan ikinci gruptur. Kendi içerisinde beş gruba ayrılır.
Habitatlar: Her canlı türünün kendisi özgü olan yaşam alanıdır.
Konukçu ve besin: Bitki türleri ve böcekler arasındaki ilişkileri belirlemek için yararlanılır.
Parazitoit ve predatörler: Her türün kendisine özgü düşmanları bulunur. Bu düşmanları tanımlamak amacıyla bu özelliklerden yararlanılır.
Konukçu reaksiyonları: Bitkilerin üzerinden beslenenlere karşı gösterdiği reaksiyonlardır.
Çevre faktörlerine tolerans: Birbirine çok benzeyen bazı türlerin çevre faktörlerine göre birbirinden ayrılmasıdır.
Etolojik karakterler
Bu karakterlerden yararlanmak için canlılar üzerinde çalışmak gerekir. Etolojik davranış hareketleri ise, ses çıkarma, ışık verme, çiftleme, yumurta bırakma, zarar verme şekli, yuva yapma ve biyolojik davranışlardır.
Coğrafi Karakterler
Hayvanlar aleminin belirli sistematik gruplamalarını belirli kıtalar üzerinden belirmeye yarar.
Taksonomik çalışmalar üç ana başlık altında toplanabilir
Alfa taksonomi
Sadece tür, cins gibi kategorilerdeki taksonların isimlendirilmesi ve tanımlanması düzeyinde yapılan çalışmaları kapsar. Bu tür çalışmalar Linne ile başlamış olup günümüzde özellikle tür sayısı bakımından çok zengin hayvan ve bitki gruplarında hala sürdürülmektedir. Alfa taksonomi diğer beta ve gamma tiplerine göre daha ilkel değil, sadece farklı çalışma metotlarıyla karakterize edilir. Her canlı grubunda ilk çalışmalar alfa düzeyde yapılmış, ancak sorunların artık çözümlenemediği durumlarda beta ve gamma taksonomi metotlarına baş vurulmuştur. Hala alfa taksonomi çalışmalarına ihtiyaç duyulan gruplarda bunu bir kenara bırakıp beta ve gamma taksonomisi ile çalışmaya kalkmak anlamsızdır.
Beta taksonomi
Bu tip çalışmalarda tür ve daha yukarı kategorilerdeki akrabalık durumları incelenir, daha çok sağlam bir sınıflandırma sisteminin gelişimi üzerinde durulur.
Gamma taksonomi
Alfa taksonomi ile ayrılmış ve beta taksonomi ile yüksek kategoriler halinde sınıflandırılmış türlerin nasıl oluştuğu ile ilgilenir. Gama taksonominin konusu türleşmedir.
Taksonomi Piramidi
Taksonomik Ekler Tablosu
Sınıflandırmada ortaya çıkan bazı sorunlar
Eş anlamlılık (sinonimlik)
Aynı taksona farklı isimlerin verilmesiyle ortaya çıkan sorundur. Araştırmacıların buldukları canlıya farklı isimler vermesi ve bu şekilde yayınlamaları, o canlının farklı iki tür olarak algılanmasına yol açar. Bunun gibi durumlarda saptanma ve sıralanma açısında verilen isimlerden yıl, aynı yılda ise ay, aynı ayda ise gün, aynı dergi içinde ise sayfa, aynı sayfada ise satır önceliğine bakılır.
Eş adlılık (homonimlik)
Aynı bilimsel ismin iki veya daha fazla canlıya verilmesi sorunudur. Eş anlamlılıkta geçen öncelik ilkesi burada da geçerlidir. Önceki tarihte geçen isim kullanılır, diğer isim bir daha kullanılmaz.