Systematiek
Systematiek, kort voor bio-systematiek, een vakgebied binnen de biologie, behelst de bestudering van de verscheidenheid van organismen op aarde, en de verklaring van de diversiteit van vormen van leven.
Centraal staat daarbij de vraag naar wat soorten zijn, en wat de verwantschap is tussen de verschillende soorten organismen. De biosystematiek probeert hierop een antwoord te vinden middels de reconstructie van het ontstaan van deze verscheidenheid.
Systematiek dient dus om de evolutionaire geschiedenis van het leven op aarde te begrijpen en is daarmee van fundamentele betekenis voor de gehele biologische wetenschap. De biosystematiek heeft een lange wetenschapsgeschiedenis, en het vakgebied ervaart de laatste jaren, vooral met betrekking tot de theoretische inhoud, een opmerkelijke heropleving.
Systematiek
De klassieke biosystematiek richt(te) zich op het inventariseren van de diversiteit aan levensvormen: aan de hand van respectievelijk de morfologie, de anatomie, embryologie, ontwikkelingsbiologie, levenscyclusonderzoek, biogeografie. Vervolgens werden de beschreven organismen in soorten (en meteen ook in geslachten) ingedeeld en benoemd: het domein van de taxonomie. Tenslotte bestudeert de klassieke systematiek de (mate van de) verwantschap tussen verschillende taxa.
Sinds Darwin stelt de moderne biosystematiek zich tot doel de afstammingsgeschiedenis van de verschillende soorten levensvormen te reconstrueren, vanaf de oorsprong van het leven: het domein van de fylogenie. Daarnaast worden de processen in kaart gebracht die gedurende de evolutie hebben geleid tot de vormenrijkdom van de verschillende soorten organismen: het vakgebied van de evolutiebiologie.
De moderne biosystematiek wordt ook wel natuurlijke systematiek genoemd.
Taxonomie
Taxonomie is een onderdeel van de systematiek. In de Anglo-Amerikaanse wetenschappelijke literatuur gelden taxonomie en systematiek als synoniemen van elkaar. Taxonomie omvat de theorie en praktijk van de classificatie van organismen. Taxonomie is het deel van de systematiek dat zich bezighoudt met:
- beschrijving van organismen,
- het bewaren van collecties van organismen,
- het leveren van wetenschappelijke namen voor organismen,
- opstellen van classificaties voor de organismen, determinatiesleutels samenstellen voor de identificatie en verspreidingsgegevens verzamelen van de organismen
Taxonomie, en in het bijzonder α-taxonomie, is meer specifiek de aanduiding voor de identificatie, beschrijving, en naamgeving (nomenclatuur) van organismen. Classificatie is toegespitst op de ordening van organismen binnen hiërarchische groepen, waardoor de verschillende graden van verwantschap tussen de soorten organismen zichtbaar worden gemaakt.
Fylogenie
De moderne systematiek houdt zich bezig met de reconstructie van de fylogenie of afstammingsgeschiedenis van alle soorten organismen, en met de bestudering van de processen die tot de vormenrijkdom van organismen hebben geleid (evolutiebiologie). Bij het onderzoek naar hun evolutionaire geschiedenis moeten ook de adaptaties van de organismen worden betrokken.
Fylogenieën bestaan uit twee componenten:
- de volgorde van de vertakking (deze geven de verwantschap van de groepen weer) en
- de lengte van de vertakking (deze geven de hoeveelheid evolutie weer).
Cladistiek
Verwantschappen worden gevisualiseerd in fylogenetische stambomen (ook wel: cladogrammen of fylogenieën). Cladistiek is een techniek die bij het analyseren van stambomen wordt gebruikt. Deze vervangt steeds meer de oudere technieken die voor clusteranalyse werden gebruikt. De drie basale aannames bij de cladistiek zijn:
- elke willekeurige groep van organismen is uiteindelijk verwant door afstamming van een verre gemeenschappelijke voorouder,
- er is een dichotoom patroon van cladogenese,
- er vindt gedurende het evolutionair ontwikkelingsproces verandering in morfologische kenmerken plaats in de verschillende afstammingslijnen.
De cladistische methoden maken gebruik van de evolutietheorie. Cladogrammen worden opgebouwd op grond van de morfologische kenmerken van de soorten organismen, en op grond van de kennis van hun oorspronkelijke en hun door-geëvolueerde of afgeleide toestand ("polariteit van kenmerken"). Verwantschap van organismen wordt beoordeeld op grond van hun afgeleide kenmerken (?).
Nomenclatuur
Nomenclatuur is het systeem van wetenschappelijke namen dat wordt toegepast op organismen. Regels en aanbevelingen reguleren de vorming en toepassing van wetenschappelijke namen met het doel tot stabiele en universele namen te komen. In de biologie regelen de nomenclatuurcodes de wijze waarop wetenschappelijke namen worden gegeven aan taxa. Deze codes zijn ICNB, ICN, ICTV, ICZN en International Code of Phytosociological Nomenclature