thumb|De stamboom van levensvormen door Ernst Haeckel, 1866
Taxonomie is een vakgebied in de biologie dat zich bezighoudt met het vinden, onderscheiden en beschrijven, benoemen en indelen van alle levende organismen op basis van gemeenschappelijke kenmerken. Binnen de taxonomie worden organismen samengebracht in groepen die men taxa noemt. Om deze groepen te structureren, wordt elk taxon op een taxonomische rang geplaatst. De taxonomische hiërarchie ontstaat door het samenvoegen van groepen van een bepaalde rang, die dan tezamen een hogere rang vormen.
De belangrijkste rangen die in de moderne biologie gebruikt worden, zijn domein, rijk, stam (ook wel fylum), klasse, orde, familie, geslacht en soort. De Zweedse natuuronderzoeker Carl Linnaeus wordt beschouwd als de grondlegger van de biologische taxonomie. Hij ontwikkelde een systeem waarin soorten geclassificeerd werden op basis van gedeelde kenmerken, en bracht de in zwang zijnde lange beschrijvende namen terug tot twee woorden: de binominale nomenclatuur.
In de moderne taxonomie gebeurt de indeling van de soorten vaak op basis van evolutionaire verwantschap, waarbij gebruikgemaakt wordt van de cladistiek. Dankzij verbeterde beeldvorming en moleculaire technieken is het mogelijk geworden evolutionaire relaties van zowel levende als uitgestorven soorten preciezer vast te stellen. Groepen organismen worden gecatalogiseerd en vindbaar gemaakt in taxonomische databases. Taxonomie is een belangrijk onderdeel van de (bio)systematiek, en de termen worden veelal door elkaar gebruikt. Systematiek zoekt ook naar verklaringen voor de biodiversiteit en de verspreiding van de taxa op aarde.
Wetenschapsgeschiedenis van de taxonomie De classificatie van organismen is al heel oud; de eerste die hiertoe een schriftelijke poging deed was Aristoteles. Hij deelde de dieren in in bloedhebbende dieren, een groep die overeenkomt met de huidige gewervelden, en de bloedloze dieren, wat overeenkomt met de ongewervelden.
Linnaeus heeft in de 18e eeuw baanbrekend taxonomisch werk verricht. Zijn systematische indelingen waren vooral gebaseerd op onderzoek naar de morfologie en anatomie van planten en dieren.
Met behulp van de microscoop, een uitvinding uit de 17e eeuw, werd onderzoek verricht naar de inwendige, microscopische structuur van organismen. Zo ontstonden de biologische vakgebieden van de cytologie (celbiologie), anatomie en histologie (weefselleer).
De term taxonomie werd in 1813 geïntroduceerd door de Candolle in zijn Théorie élémentaire de la botanique. (1813): Théorie élémentaire de la botanique: 19 (2010): Plant systematics: an integrated approach ed. 3: 7 Taylor & Francis
Hiërarchie
Taxa kunnen hiërarchisch ingedeeld worden in een taxonomische boom, in bijvoorbeeld de volgende rangen: Taxa van het Leven Nederlands Latijn Engels Duits Frans Frysk rang Domein ImperiumSuperregnum Domain Domäne Domaine Domein primair Supergroep - Supergroup Supergroep (voorlopig) (2008): Biology, Person International Edition (2013): Diversity of Life Rijk Regnum Kingdom Reich Règne Ryk primair Fylum, Stam, Afdeling DivisioPhylum DivisionPhylum AbteilungStamm EmbranchementDivision, Phylum OfdielingStam, Fylum primair Klasse Classis Class Klasse Classe Klasse primair Orde Ordo Order Ordnung Ordre Oarder primair Familie Familia Family Familie Famille Famyljeprimair Tak Tribus Tribe Tribus Tribu Tûke secundair Geslacht Genus Genus Gattung Genre Geslacht primair Sectie Sectio Section Sektion Section Seksje secundair Reeks Series Series Searje secundair Soort Species Species Art Espèce Soart primair Ondersoort Subspecies Subspecies Unterart Sous-espèce Undersoart secundair Variëteit Varietas Variety VariétéRace Fariaasje secundair Vorm Forma Form FormeType Foarm secundair
De primaire rangen in de afbeelding zijn het belangrijkst. Bij een classificatie zullen deze in de praktijk altijd worden vermeld. De basiseenheid is de soort. Verwante soorten worden gegroepeerd in geslachten en deze weer in families.
Er zijn meer rangen mogelijk. Om organismen overeenkomstig deze hiërarchie een naam te geven wordt in de praktijk de binominale nomenclatuur gebruikt. De gebruikte rangen in de plantkunde en in de zoölogie komen niet altijd overeen.
Uitgangen Taxa boven het niveau van geslacht krijgen vaak een naam gebaseerd op de naam van een geslacht. Deze namen hebben dan een standaarduitgang, afhankelijk van de code die van toepassing is.Bij de hier gegeven tabel moet bedacht worden dat taxonomische overwegingen hierbij van ondergeschikt belang zijn; zo worden de algen tegenwoordig wel verdeeld over alle supergroepen, maar de namen en dus ook de uitgangen worden nog steeds geregeld volgens de International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants, dus de code voor de groepen die traditioneel als planten beschouwd werden
Taxa Taxonomische rang Planten Algen Schimmels Dieren Virussen Fylum, Stam, Divisie -phyta -mycota -viricota Subfylum, Onderstam -phytina -mycotina -viricotina Klasse (Classis) -opsida -phyceae -mycetes -viricetes Onderklasse -idae -phycidae -mycetidae Orde (Ordo) -ales -virales Superfamilie -oidea Familie (Familia) -aceae -idae -viridae Onderfamilie -oideae -inae -virinae Supertribus -itae Tribus -eae -ini Subtribus -inae -ina Geslacht (Genus) -virus Ondergeslacht
Voorbeeld Taxonomische rang Taxa voorbeelden (geen, informele groep) prokaryoten Eukaryota Virussen Domein, Imperium Bacteria Archaea Riboviria Supergroep Unikonta Archaeplastida (clade zonder rang) Opisthokonta Rijk Animalia Viridiplantae Orthornavirae Onderrijk Eumetazoa Streptobionta (clade zonder rang) Bilateria (clade zonder rang) Protostomia Superstam Ecdysozoa Embryophyta (clade zonder rang) Tracheophyta (clade zonder rang) Euphyllophyta (clade zonder rang) Lignophyta (clade zonder rang) Spermatophyta Fylum, Stam, Afdeling Firmicutes Methanobacteriati(Euryarchaeota) Arthropoda Angiospermae,Angiospermophyta Pisuviricota Onderstam (Subfylum) Klasse Clostridia Methanomicrobia Insecta Asteropsida,'eudicots' Pisoniviricetes (clade zonder rang) 'superrosids' (clade zonder rang) 'malvids' Orde Clostridiales Halobacteriales Lepidoptera Brassicales Nidovirales Superfamilie Papilionoidea Familie Clostridiaceae Halobacteriaceae Pieridae Brassicaceae Coronaviridae Subfamilie Pierinae Orthocoronavirinae Geslachtengroep, tribus Geslacht (Genus) Clostridium Natromonas Pieris Brassica Betacoronavirus Ondergeslacht Sarbecovirus Sectie Reeks, series Soort (Species) C. botulinum N. pharaonis P. brassicae(groot koolwitje) B. oleracea(kool) Severe acuterespiratory syndrome,Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Ondersoort P. brassicae nepalensis Variëteit B. oleracea var. oleracea(wilde kool) Vorm (forma)
Taxonomie en evolutie thumb|Fylogenetische boom van Hoplocercidae, een familie van hagedissen Bij het classificeren van planten en dieren werd aanvankelijk vooral gekeken in hoeverre bepaalde soorten uiterlijk op elkaar lijken. Er werd naar die kenmerken gekeken die men het belangrijkst vond, zoals de kenmerken van de voortplantingsorganen bij planten, of skeletkenmerken bij dieren.
De bedoeling was om zo een overzichtelijke catalogus van het leven te kunnen maken, zoals onder anderen Linnaeus deed. Hij beschouwde soorten als vast en onveranderlijk, en in die zin ook niet meer of minder met elkaar verwant. Zijn indeling van het plantenrijk op basis van de aantallen meeldraden en stempels in een bloem is een voorbeeld van een taxonomie waarin een plantensoort snel en eenvoudig een plaats in het systeem krijgt. Bij dit type taxonomie is in wezen elke classificatie even goed, als ze maar makkelijk toepasbaar is.
In de 19e eeuw kwam ook de paleontologie op: het bestuderen van fossielen, hun ouderdom, hun bouw (de morfologie en anatomie) en hun verspreidingsgebied. Dit leverde tal van inzichten op over veranderingen van taxa in de tijd en daarmee over hun afkomst en verwantschappen. Een van de uitvloeisels hiervan was de evolutietheorie. Tegenwoordig wordt er in de biologische taxonomie naar gestreefd een indeling van het leven te maken die de evolutionaire verwantschappen zo goed mogelijk weerspiegelt. Bij deze taxonomie is er uiteindelijk maar één stamboom die de juiste is, wat niet wil zeggen dat er dan geen discussie meer is over het toekennen van een rang aan de takken van de boom en het geven van namen daaraan.
Ontwikkelingen in de biologische taxonomie Genetische informatie Met de opkomst van de moleculaire biologie sinds de jaren 1980 heeft de analyse van DNA-, RNA- en eiwitten een belangrijke rol gekregen in de taxonomie. Door genetische informatie van organismen te vergelijken, kunnen onderzoekers bepalen hoe nauw verwant verschillende soorten zijn, zelfs wanneer uiterlijke kenmerken van niet-verwante soorten vergelijkbaar zijn door convergente evolutie of juist sterk variëren binnen één soort. Moleculaire data maken het mogelijk om zuiver kwantitatieve vergelijkingen te maken. Als aanvulling op morfologische gegevens helpen deze data bij het identificeren van nieuwe soorten of het herindelen van bestaande taxa.
Door DNA-sequenties van meerdere genen of het volledige genoom te analyseren, kunnen onderzoekers zien welke organismen een gemeenschappelijke voorouder delen en hoe soorten in de loop van de evolutie zijn gedivergeerd. Dit leidt tot een taxonomische indeling die aansluit bij de werkelijke evolutionaire geschiedenis en maakt het mogelijk om zowel hoge rangen (zoals fyla, domeinen, supergroepen) als lage rangen (soorten en ondersoorten) nauwkeuriger te classificeren.
Het indelen op grond van erfelijke eigenschappen moet niet verward worden met genetica, het bestuderen van deze erfelijke eigenschappen.
Cladistiek
thumb|Cladistische taxonomieReptielen vormen een parafyletische groep. De groep kan monofyletisch gemaakt worden door er de vogels (Aves) in op te nemen
Een andere ontwikkeling is die van de cladistiek. De opbouw van dit systeem geschiedt vanuit monofyletische taxa (meervoud van taxon). Dat wil zeggen dat: de groep van één voorouder afstamt, alle afstammelingen van die voorouder ook tot die groep behoren.
Een taxon dat niet aan de eerste eis voldoet, is polyfyletisch en een taxon dat wel aan de eerste, maar niet aan de tweede eis voldoet, is parafyletisch. Zowel polyfyletische als parafyletische taxa worden door cladisten als ongewenst beschouwd.
Verouderde inzichten Sommige taxa zijn zo ingeburgerd dat zij om die reden niet zijn afgeschaft. Een goed voorbeeld is de klasse Reptilia. Reptiel is een volledig ingeburgerd begrip en is deel van het dagelijks spraakgebruik geworden. Voor de pure cladisten is echter de klasse Reptilia onaanvaardbaar, omdat de vogels bijvoorbeeld erin ontbreken, terwijl ook zij afstammen van de laatste voorouder die de huidige slangen, hagedissen, brughagedissen, krokodillen en schildpadden gemeen hebben. Reptilia is dus een parafyletisch taxon.
Uit DNA-onderzoek van de zoogdieren is gebleken dat een ingeburgerd taxon als de orde Insectivora in werkelijkheid polyfyletisch is. De tenreks en goudmollen, twee families die uitsluitend in Afrika en Madagaskar voorkomen, bleken eerder aan de olifanten, zeekoeien, aardvarkens en klipdassen dan aan de egels en spitsmuizen verwant. Ook bleken de walvissen meer aan de nijlpaarden dan aan de uitgestorven Mesonychidae verwant, in weerwil van de stelligheid waarmee paleontologen zich ook over die laatste verwantschap hadden uitgesproken.
Plantentaxonomie