O TAXONOMII A SYSTEMATICE

Cílem této rubriky je přiblížení jednotlivých vědeckých oborů či technik, které patří do botaniky. Tentokrát se budeme věnovat těm nejzákladnějším, a to taxonomii a systematice. Jsou to obory velmi široké, které zahrnují nejen rostliny, ale i houby, živočichy, mikroorganismy a všechny další skupiny organismů na naší planetě. Po staletí se přírodovědci snažili rozpoznat, popsat a vysvětlit diverzitu těchto organismů a popsat vztahy mezi živými i fosilními organismy na Zemi. Vědecký obor, který se z této snahy vyvinul, je systematika.

Vše ale začíná nalezením nového organismu a jeho popisem, čemuž se právě věnuje taxonomie, tedy disciplína zabývající se identifikací, popisem, klasifikací a nomenklaturou organismů.

Nomenklatura však bývá s přibývajícím poznáním někdy vyčleňována jako samostatná vědecká disciplína. Odpověď na otázku: „Proč je taxonomie jedním z nejzákladnějších oborů?“ je tedy jednoduchá. Bez taxonomie by badatelé z ostatních disciplín nevěděli, s jakými organismy vlastně mají tu čest. Jinými slovy, taxonomie je základem pro porozumění rozmanitosti organismů na naší planetě. Někdy bývají termíny systematika a taxonomie považovány za synonyma, častěji se však setkáte s pojetím systematiky jako širšího oboru (viz výše) a taxonomie jako podoboru zahrnujícího popisnou část systematiky.

Již v období renesance badatelé třídili rostliny podle jejich použití v lékařství. Později Andrea Caesalpino (1519–1603; ano, to je ten, po němž se jmenuje rod Caesalpinia z čeledi bobovitých) začal rostliny klasifikovat podle plodů a semen. Následoval ho Augustus Rivinus (1652–1723), který také pochopil, že reprodukční orgány rostlin jsou pro jakékoli členění nejvhodnější, a roztřídil rostliny podle stavby květů. Různé klasifikační systémy následovaly, avšak stále zůstával problém s jednoduchým pojmenováním. Pokud navržené názvy měly vyjadřovat jedinečnost organismů, byly stále delší. Až Carl Linné (1707–1778) vytvořil návrh hierarchického systému klasifikace přírody a unikátní dvouslovné názvosloví (podrobněji viz box vpravo).


Kompas taxonoma

Domníváte se, že taxonomie je záležitostí jen pro vědce? To by byla velká chyba. V přírodě naleznete její běžné aplikování různými živočichy, kteří musí umět rozlišit rostlinnou potravu pro ně vhodnou. Řada rostlin je totiž smrtelně jedovatá. I pro člověka byly historicky znalosti přírody, a rostlin zvláště, nutné pro úspěšné přežití a optimální využívání přírodních zdrojů. I v současnosti asi naleznete řadu dobrých důvodů, proč ocenit význam taxonomie a správného zařazení rostlin či hub, pokud chcete např. ochutnat lesní plody či houby. Záměna vraního oka nebo pavučince s podobnými druhy by se totiž nemusela vyplatit…

Uvedli jsme, že taxonomie se zabývá také klasifikací organismů. S rozvojem molekulární genetiky často dochází ke změnám systému, kdy jsou původní morfologické jednotky nahrazovány jednotkami fylogenetickými. Klasifikace je tak tvořena na základě příbuznosti, nikoli podobnosti.

V tomto kontextu musíme také zmínit fylogenetickou systematiku neboli fylogenetiku, což je obor zabývající se právě rekonstrukcí příbuzenských vztahů mezi organismy. Vychází z toho, že organismy sdílející společné znaky sdílejí i kus společné evoluční historie. Moderní klasifikace používá kromě tradičních morfologických a anatomických znaků stále více také molekulu DNA, respektive pořadí nukleotidových sekvencí genů a mezigenových úseků, nebo sekvenci aminokyselin v bílkovinách, pomocí nichž odhaluje mnoho nových skutečností o evolučních vztazích mezi organismy. Vznikla tak molekulární fylogenetika. Vztahy mezi organismy jsou vizualizovány pomocí fylogenetických stromů, které znázorňují v průběhu evoluce se odvětvující organismy a ukazují tak evoluční historii života na Zemi. Odhalení vzájemných fylogenetických vztahů mezi všemi organismy, tj. stromu života, je jedním ze základních úkolů fylogenetické systematiky.


Příklad klasifikace

Jak se popisují nové druhy?

Co tedy předchází popisu nového rostlinného druhu? Biolog zabývající se taxonomií nějaké skupiny musí v prvé řadě znát spoustu informací o morfologických, anatomických a genetických charakteristikách dané skupiny a také o její variabilitě, rozšíření a ekologii. Štěstí totiž přeje připraveným, jak praví klasik. Tedy abychom něco nového objevili, je potřeba nejprve nastudovat to, co již objeveno bylo, a toho není v dnešní době zrovna málo. Pokud se setkáte s rostlinou, kterou podle svých vědomostí opravdu považujete za novou pro vědu, začíná detektivní pátrání. Musíte nejprve vše ověřit. K tomu slouží nejen literatura (určovací klíče, popisy rostlin psané třeba před více než dvěma sty lety), ale především herbářové srovnávací sbírky (viz Botanika č. 2/2014).

Toto srovnávací studium zahrnuje jednak pečlivé srovnání morfologických znaků, anatomických struktur pod mikroskopem, ale také zjištění chromozomálních počtů dané rostliny. Pokud toto studium, tzv. alfa-taxonomie, ukáže, že by vaše rostlina mohla býti opravdu unikátní, vrhnete se do genetického bádání. Tedy analyzujete vybrané fragmenty DNA a srovnáváte je s databázemi sekvencí. Stále unikátní rostlina? Nezbývá tedy než ji popsat. Přesný popis je velmi důležitý, je v latině či nověji od roku 2014 i v angličtině (nová lingua franca vědeckého světa) a zahrnuje znaky, pomocí nichž lze nový druh odlišit od druhů známých. V dobách dřívějších se mohl platně popsat nový druh i v jazycích národních. Kdo by se ale vyznal třeba ve svahilském popisu nové rostliny? Nový popis musí být řádně publikován, aby byl přístupný dalším badatelům (tedy nepsat do šuplíku, nebo vás předběhne někdo jiný). Jak je zřejmé, od nálezu nového druhu k jeho řádnému zveřejnění uplyne mnohdy řada let. Více se dozvíte v některém z příštích čísel Botaniky v článku Nomenklatorické detektivky.

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Autorka:
RNDr. Lenka Záveská Drábková, Ph.D. (drabkova@ibot.cas.cz; Taxonomické oddělení)

K dalšímu čtení:
Záveská Drábková L., Vesmír 92/2013;
Záveská Drábková L., Vesmír 91/2012

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •