Słownik paleontologiczny

Grupy organizmów i gatunki

Drzewo filogenetyczne gadów i ptaków. Źródło: [1].

Już starożytni przydzielali organizmy żywe do różnych grup. Przyrodnicy zdali sobie sprawę, że z budowy zwierząt wynika porządek podziału całego świata żywego. Podobieństwa budowy wynikają ze wspólnego pochodzenia. Różnice - z odmiennej ścieżki ewolucyjnej. Dla kolejno bardziej odmiennych taksonów (=grup organizmów) ustalono specjalne rangi. Są to m.in.: gatunek, rodzaj, rodzina, rząd, gromada i królestwo. Zaliczanie jakiegoś organizmu do konkretnej rangi jest często zależne od subiektywnej opinii badacza. Obecnie część zwolenników kladystyki uważa, że tego typu rangi nie są potrzebne.

Zapisywany w jako drzewo pokrewieństw obraz filogenezy (ewolucji danej grupy) to drzewo filogenetyczne. Jego gałęźmi są linie ewolucyjne, prowadzące do różnych taksonów.

Gatunek to najniższa ranga klasycznego podziału. Nazwa gatunku składa się z dwóch części - nazwy rodzajowej (mówiącej o tym, do jakiego rodzaju należy gatunek) i epitetu gatunkowego. Często dodaje się nazwisko autora nazwy i datę jej ustanowienia:

Tyrannosaurus rex Osborn, 1905

Kladystyka

W nauce coraz częściej stosuje się niezależny od rang podział organizmów. Często nie ma więc np. rzędów i rodzin. Jednostką podziału jest za to klad - grupa wszystkich organizmów pochodzących od jednego przodka (=monofiletyczna).

W systemie rang spotyka się taksony, które nie są kladami. Są to grady. Są to np. jaszczurki, bo niektóre z nich są bliżej spokrewnione z wężami niż z innymi jaszczurkami (zob. rysunek).

Nazwy kladów są ściśle oznaczone - mają swoje definicje. Są trzy główne typy definicji, które są oparte na:

• węźle: podaje się min. dwa taksony, które mają należeć do definiowanej nazwy. Np. archozaury definiuje się jako "ptak i krokodyl". Zapis tej definicji to: <ptak & krokodyl. Zob. rysunek - węzeł archozaurów zaznaczono kropką.
• gałęzi: podaje się min. dwa taksony - jeden, który ma należeć do definiowanej nazwy i drugi, który nie ma należeć. Np. łuskonośne można zdefiniować jako "wąż, ale nie hatteria". Zapis tej definicji to: >wąż ~ hatteria. Zob. rysunek - gałąź łuskonośnych zaznaczono strzałką.
• cesze: podaje się takson i cechę, którą ma. Np. ptaki można zdefiniować jako "mający pióra, tak jak wróbel". Zapis tej definicji to: pióra (wróbel).

Źródło: [2]

Pokrewieństwo

W paleontologii, aby poznać pokrewieństwo różnych taksonów, porównuje się skamieniałości. Obecnie często stosuje się analizy filogenetyczne (kladystyczne). W tym celu ogląda się dokładnie materiał kopalny. Poszukuje się w nim cech podobnych - mogących świadczyć o pokrewieństwie i sporządza się listy tych cech. Zaznacza się w nich, który takson ma które cechy, a których nie. Następnie wpisuje się te dane do specjalnych programów komputerowych. Program przelicza je, podając różne wykresy pokrewieństwa - kladogramy. Spośród nich wybiera się ten mający najmniej zmian cech (zgodnie z zasadą parsymonii). Np. cechę "obecność nóg" mają na naszym kladogramie wszystkie taksony oprócz jednego (węży). Uznaje się więc, że to u węży nastąpiła utrata nóg (jedna zmiana), a nie, że nogi powstały kilkakrotnie - u różnych taksonów (kilka zmian).

Do pokrewieństwa między taksonami stosuje się wiele specjalnych nazw. Najbliżej spokrewnione taksony są nazywane siostrzanymi.

Takson może być:

• bazalny, czyli oddzielony wcześniej od pozostałych. Często są one bardziej podobne do przodków.
• zaawansowany, czyli należący do licznego, mniejszego kladu. Często są one mniej podobne do przodków, bo mają nowe cechy.

Na rysunku hatteria jest bazalna. Jej przodkowie oddzielili się wcześniej od zaawansowanego kladu jaszczurek i węży.

Każdy takson ma cechy odróżniające go od innych. Cechy te mogą być:

• plezjomorficzne, czyli odziedziczone po przodkach. Są to np. cztery łapy u gadów. Taksony bazalne mają wiele plezjomorfii.
• apomorficzne, czyli nowe, niewystępujące u przodków. Jest to np. brak łap u węży. Są dwa rodzaje apomorfii:
  • autapomorfie - dotyczą jednego taksonu.
  • synapomorfie - dotyczą wielu taksonów.

Ustanawianie i ważność gatunków

Naukowcy porównują odnalezione skamieliny z innymi, już znanymi. Gdy stwierdzą, że jest to nowy gatunek, nadają mu nazwę. Podają cechy odróżniające nowy organizm od innych - diagnozę. Wyznaczają też wzorcowy, typowy okaz - holotyp. Istnieją też inne nazwy dla okazów typowych - np. lektotyp czy neotyp.

Nazwy gatunków zostają czasem unieważnione:

• Może się okazać, że jakiś gatunek (jego holotyp) nie wyróżnia się od innych żadnymi cechami szczególnymi. Staje się przez to gatunkiem wątpliwym - nomen dubium.
• Czasem okazuje się, że do tego samego gatunku odnoszą się dwie nazwy (synonimy). Wtedy pierwszeństwo ma wcześniej utworzona, która staje się starszym synonimem tej młodszej. Młodszy synonim zapisuje się z reguły pod nazwą starszą:

Tyrannosaurus rex Osborn, 1905

= Dinotyrannus megagracilis Olshevsky, 1995