ما هو تصنيف الكائنات الحيّة؟
علم التّصنيف (بالإنجليزية: Taxonomy) هو أحد فروع علم الأحياء، ويختصّ بوصف جميع الكائنات الحيّة في العالم؛ من نباتات، وحيوانات، وكائنات حيّة دقيقة، وتسميتها، وتقسيمها إلى مجموعات مُترابِطة، ويتمّ التقسيم اعتمادًا على الشَّكل، والسُّلوك، والصّفات الجينيّة، والبيوكيميائيّة، ويُعد النّوع (بالإنجليزية: Specie) هو الوحدة الأساسيّة في التّصنيف، ويُعرَّف النّوع بأنّه مجموعة من الكائنات الحيَّة المُتشابِهة، القادرة على التزاوج فيما بينها وإنتاج جيل خصب.
ويوفِّر علماء التّصنيف اسمًا لاتينيًّا عالميًّا ومُوحَّدًا لكلّ نوع من الأنواع المعروفة من الكائنات الحيَّة، ويتمّ استخدام هذا الاسم الذي يُعرَف بالاسم العلميّ (بالإنجليزية: Scientific Name) الذي يتضمن النوع والعائلة كمُعرّف للكائن الحي في أنحاء العالم كافة، بغضّ النّظر عن اللُّغة الأمّ.
كيف يتم تصنيف الكائنات الحية؟
يُعد أول شخص قسّم الكائنات الحيّة إلى خمس ممالك واسعة عالم البيئة روبرت ويتاكر (Robert Whittaker)، إذ إنه وضع أنواع الكائنات الحيّة المُتشابهة في طريقة النمو في مملكة واحدة، وبالتالي تم تصنيف الكائنات الحية في الممالك حسب العوامل الآتية:
- طريقة التغذية: إذ يوجد كائنات حية ذاتية التغذية أي تتغذى من تلقاء نفسها، وكائنات أخرى غير ذاتية التغذية أي تعتمد على الكائنات الحية الأخرى كمصدر غذاء.
- تنظيم الخلايا: إما أن يكون الكائن الحي أُحادي الخلية، أو يتألف جسمه من عدد خلايا أكثر (متعدد الخلايا).
- أنواع الخلايا: تختلف أنواع الخلايا من كائن إلى آخر، بحيث تكون إما حقيقة النوى أي أن المادة الوراثية محاطة بغشاء، أو عكس ذلك وتُسمى خلايا بدائية النوى.
- طريقة التنفس: سواء كانت تحتاج الأكجسين أو لا تحتاجه (لا هوائية).
- نوع التكاثر: جنسي أو لاجنسي أو عن طريق الأبواغ.
- الحركة: قد يكون الكائن الحي متحركًا أو ثابتًا.
وندرج الممالك الخمسة وخصائصها فيما يأتي:
مملكة الحيوانات
تعتبر هذه المملكة من أكثر الممالك تنوعًا، وتشترك جميع الأنواع فيها بكونها حقيقية النوى، وعديدة الخلايا، وتتكاثر جنسيًا، وقادرة على الحركة، كما أنها تعتمد على غيرها في التغذية وتتنفس هوائيًا، ومن الجدير بالذكر أن مملكة الحيوانات تنقسم إلى مجموعتين كبيرتين، هما: الفقاريات واللافقاريات، وتتضمن مملكة الحيوانات كل من: الثدييات والأسماك والطيور والزواحف والبرمائيات والحشرات والرخويات والديدان وغيرها.
مملكة النباتات
تعد مملكة النباتات من أقدم الممالك التي تم تصنيفها، وتتميز الكائنات الحية فيها بأنها ثابتة (لا تتحرك)، ومتعددة الخلايا وتكون خلاياها حقيقة النوى، كما تحتوي هذه الخلايا على كل من السيليلوز والكلورفيل، مما يجعلها ذاتية التغذية، ناهيك عن أنها تنتج الأكسجين من خلال عملية البناء الضوئي على عكس الكائنات التي تستهلكه، أما بالنسبة لطرق تكاثرها فقد تكون جنسية أو لاجنسية، ومن الأمثلة عليها: الأشجار والأعشاب، وغيرها.
مملكة الفطريات
تشمل مملكة الفطريات كل من العفن، والخمائر، وأنواع الفطريات جميعها كالمشروم، ومن أهم خصائصها ما يأتي:
- خلايا حقيقة النوى غير متجانسة.
- متعددة الخلايا وتحتوي جدارن الخلايا على مادة الكيتين (بالإنجليزية: chitin).
- تتغذى على الكائنات الحية الأخرى.
- تتكاثر من خلال الأبواغ (بالإنجليزية: spores).
مملكة الطلائعيات
هي المملكة التي تحتوي على الكائنات شبه الحية، بحيث تشمل الكائنات حقيقية النوى التي لم يتم شملها ضمن الحيوانات أو النباتات أو الفطريات، نظرًا لأنها غير متجانسة، وتعتبر المجموعة الأقدم ضمن الكائنات التي تحتوي على نواة حقيقية، كما أنه من الصعب ذكر خصائص الكائنات فيها لقلّة الأمور المشتركة بينها، ومن الأمثلة عليها الكائنات الأولية (protozoa).
مملكة البدائيات
هي مملكة الكائنات الحية المجهرية، وتوجد في جميع البيئات، وتكون عبارة عن كائنات وحيدة الخلية بلا نواة محددة، وسميت بهذا الاسم لأنها تضم كائنات بدائية النواة وهي: البكتيريا والعتائق (بالإنجليزية: archaea)، وهي كالآتي:
- البكتيريا: تكون معظمها هوائية وتعتمد على غيرها في الغذاء.
- العتائق: لاهوائية وتتغذى عن طريق التمثيل الغذائي كيميائيًا.
مستويات التّصنيف الحديث
مع تقدُّم العلم، والقدرة على تحليل البيانات الجينيّة اكتشف العلماء وجود صفات تربط بين بعض أنواع الطلائعيّات والنباتات، أو الحيوانات أكثر ممّا تربطها بأفراد مملكة الطلائعيّات نفسها، ممّا استدعى إيجاد نظام تصنيف جديد يُوضّح هذه الفروقات، فاستُحدِث مستوىً تصنيفيّ جديد وهو (فوق المملكة)، وقُسِّمت الكائنات الحيَّة جميعها إلى فوق ممالك ثلاثة، وهي كالآتي:
- فوق مملكة البدائيّات.
- فوق مملكة البكتيريا.
- فوق مملكة حقيقيّات النواة.
وصُنفَّت الكائنات الحيَّة باستخدام نظام هرميّ مُتسلسِل، تقع فيه كلّ فئة ضمن الأُخرى؛ أي أنّ المستوى الأوّل للتّصنيف يكون واسعًا، ويشمل الكثير من الكائنات الحيَّة، ثمّ يُصبح أكثر تحديدًا، وهكذا إلى أن يتمّ الوصول إلى كائن حيّ واحد، وذلك ضمن المستويات الآتية:
- فوق المملكة (بالإنجليزية: Domain)
- المملكة (بالإنجليزية: Kingdom)
- الشُّعبة (بالإنجليزية: Phylum)
- الطائفة (بالإنجليزية: Class)
- الرّتبة (بالإنجليزية: Order)
- العائلة (بالإنجليزية: Family)
- الجنس (بالإنجليزية: Genus)
- النّوع (بالإنجليزية: Species)
ولتوضيح المستويات المُختلفة في نظام التّصنيف الحديث، تُؤخَذ على سبيل المثال مملكة الحيوانات التي تُقسَّم إلى العديد من الشُّعب، ومنها: الحبليّات التي تضمّ الفقاريات كلّها، وتُقسَّم شعبة الحبليّات إلى عدّة طوائف، منها: الثديّيات، والزّواحف، والبرمائيّات، وكلّ طائفة تتكوّن من العديد من الرُّتب، وكلّ رتبة تتكوّن من العديد من العائلات التي تُقسَّم إلى أجناس، وكلّ جنس يُقسَّم إلى أنواع، ومثال ذلك: ينتمي الإنسان إلى فوق مملكة حقيقيّات النّوى، ومملكة الحيوانات، وشعبة الحبليّات، وطائفة الثديّيات، ورُتبة الرئيسيّات، وفصيلة القِرَدة العُليا، وجنس هومو (بالإنجليزية: Homo)، ونوع سابينز (بالإنجليزية: sapiens) وبذلك يكون الاسم العلميّ للإنسان وفقاً لنظام كارل لينيوس (بالإنجليزية: Homo sapiens).
التصنيف الحديث للكائنات الحية
تم تطوير التصنيف الحديث للكائنات الحية من قِبل العالم كارل وويس (Woese)، وذلك من خلال إضافة نظام المجالات الثلاث (فوق المملكة) (بالإنجليزية: domain)، ويعتمد التصنيف الحديث للكائنات الحية على كل من: الشكل الهيكلي إذ إنه كلما زاد التشابه في الشكل كانت الكائنات الحية مرتبطة، والسجل الأحفوري لكنه لا يعطي تصورًا كاملًا، وتنظيم الخلايا والتشابه في هيكلها، والعلاقات التطورية فبحسب الأحافير تتشابه الكائنات الحية الموجودة حاليًا بالكائنات الحية القديمة، والتشابه البيوكيميائي من خلال مقارنة الأحماض الأمينية بين الكائنات، والتشابه الجيني (الحمض النووي)، وأخيرًا التشابه الجنيني (الأجنّة).
فوق مملكة البدائيّات
تشتمل فوق مملكة البدائيّات على العتائق بدائية النواة، التي تحتوي على rRNA الفريد من نوعه ومناطق جزيئية تختلف عن غيرها من الكائنات، كما تتكون أغشية العتائق من مركبات هيدروكربونية متفرعة مرتبطة بالغلسرين بواسطة روابط الأثير، التي تعتبر أقوى من الروابط الموجودة في أغشية الكائنات الأخرى، مما يمكنها من العيش في البيئات القاسية، وتشمل مولدات الميثان (بالإنجليزية: methanogens)، ومحبات الملوحة (بالإنجليزية: halophiles) ومحبات الحرارة العالية جدًا (بالإنجليزية: hyperthermophiles).
فوق مملكة البكتيريا
تشمل آخر البكتيريا الحقيقية، التي يمكن العثور عليها في أي مكان، ويمكن أن تسبب الأمراض للإنسان إلا أنها مفيدة أيضًا كمنتج للمضادات الحيوية، وهضم الطعام في المعدة، أما عن خصائصها فهي: خلايا بدائية النوى، لديها أغشية تتكون من أحماض دهنية غير متفرعة، ومرتبطة بالغلسرين بواسطة روابط إستر، وهي الوحيدة التي تحتوي جدران الخلايا فيها على البيبتيدوغلايكان، ومن أهم أنواعها الآتي:
- الميكوبلازما.
- البكتيريا الزرقاء.
- البكتيريا موجبة الجرام.
- البكتيريا سالبة الجرام.
فوق مملكة حقيقيّات النواة
تحتوي هذه المجموعة على الكائنات حقيقية النواة كافة، إذ إنها تشبه فوق مملكة البكتيريا في أغشية الخلايا، ولكن جدرانها الخلوية لا تحتوي على البيبتيدوغلايكان، وتُقسم إلى أربعة ممالك كالآتي:
- مملكة الطلائعيات: وهي كائنات حية حقيقية النواة وغالبًا ما تكون أحادية الخلية، وتشمل الطحالب، والأوليات، وغيرها.
- مملكة الفطريات: تكون أحادية الخلية أو متعددة الخلايا، كما تحتوي خلاياها على جدران خلوية ولكنها غير منظمة الأنسجة، ومن الأمثلة عليها: فطريات الكيس، والخمائر، والعفن.
- مملكة النباتات: كائنات متعددة الخلايا يتم تنظيمها على شكل أنسجة ولها جدران، تحصل على الغذاء من خلال عملية البناء الضوئي، وتتضمن كل من السراخس والصنوبريات والنباتات المزهرة.
- مملكة الحيوانات: متعددة الخلايا تكون منظمة كأنسجة إلا أنها تفتقر للجدار الخلوي، وتحصل بشكل أساسي على الغذاء عن طريق البلع، ومنها: الإسفنج، والديدان، والحشرات، والفقاريات.
أهميّة علم التّصنيف
يمكن تلخيص أهمية علم التصنيف فيما يأتي:
- يُمكِّن علم التّصنيف العلماء من دراسة الكائنات الحيَّة، وتحديد المجموعة التي تنتمي إليها، ضمن نظام مُوحَّد ومُعتمَد عالميّاً، على أساس علميّ، لا يعتمد على التّشابُه في الشكل الخارجيّ فقط.
- يُوظّف علم التّصنيف في علوم الأحياء المختلفة، مثل:
- علم الوراثة الذي يُمكِّن العلماء من دراسة التّركيب الجينيّ للكائنات الحيَّة.
- علم التطوّر الذي يُحدِّد التكيُّفات التي تُميّز الكائنات الحيَّة وجذورها التطوريّة.
- علم الأجِنّة الذي يُمكّن من دراسة التطوّر الجنينيّ للأفراد المعروفة.
- يٌسّهل فهم الأنواع القديمة، ودراسة الأنواع المُكتشَفة حديثًا، وتحديد المجموعة التي تنتمي إليها.
تاريخ التّصنيف
ظهرت الحاجة إلى علم التّصنيف مُبكرًا، فكان لا بُدّ للإنسان من التّمييز بين الكائنات الحيَّة النافعة والضارّة، وقد ظهر تصنيف آخر قسّم الحيوانات إلى خمس مجموعات: حيوانات زاحفة، وحيوانات طائرة، وحيوانات بحريّة، وحيوانات أليفة، وحيوانات بريّة، ثمّ تطوّر علم التّصنيف بمرور الزمن بجهود الكثير من العلماء، ومنهم:
أرسطو
هو فيلسوف يونانيّ، قسّم الكائنات الحيَّة إلى نباتات وحيوانات، وقسّم الحيوانات إلى ذوات الدم، وعديمات الدم (يُشير إلى الفقاريّات، واللافقاريّات)، كما صنّف الحيوانات حسب أماكن معيشتها إلى حيوانات بريّة، وحيوانات بحريّة، وحيوانات طائرة، وصنّف الفقاريّات إلى حيوانات ولودة، وحيوانات بيوضة. كما كتب العالم ثيوفراستس (تلميذ أرسطو)، تصنيف للنباتات التي كانت معروفةً في زمنه، وقسّمها إلى 480 نوعًا.
كارل لينيوس
كتب العديد من الكتب التي تتعلّق بتصنيف الكائنات الحيَّة، وصنّف جميع الكائنات الحيَّة إلى نباتات وحيوانات، وصنّف النباتات والحيوانات وفقًا للشكل الخارجيّ، وقسّم الممالك إلى مجموعات أصغر تُسمّى الأجناس، وقسّم كلّ جنس إلى مجموعات أصغر تُسمّى الأنواع، ووضع الأساس لعلمَي: النبات، والحيوان، ومن أهمّ إنجازاته التّسمية الثُّنائيّة للأنواع المختلفة؛ إذ يتكوّن الاسم العلميّ من اسمين، يدلّ الأول على الجنس الذي ينتمي إليه الكائن الحيّ، ويُكتَب الحرف الأوّل منه بالحروف الكبيرة، بينما تُكتَب بقيّة الأحرف صغيرةً، أمّا الاسم الثاني فهو اسم النّوع، ويُكتَب بالحروف الصّغيرة، ومن شروط كتابة الاسم العلميّ أن يُكتَب بالخط المائل، أو يوضَع تحته خطّ.
علماء آخرين
من العلماء الآخرين الذين لهم دور عظيم في علم التصنيف الآتي:
- ديوسكوريديس (Dioscorides): هو طبيب يونانيّ، صنّف النّباتات اعتمادًا على خصائصها الطبيّة إلى 600 نوع.
- بلينيوس (Plinius): الذي وصف العديد من النّباتات، وأعطاها أسماءً لاتينيّةً لا يزال الكثير منها مُعترَفًا به إلى الآن.
- جون راي (John Ray): عالم طبيعة بريطانيّ، وهو أوّل من حاول تصنيف الكائنات الحيَّة اعتمادًا على خصائصها، وهو من عرّف النوع واعتبره الوحدة الأساسيّة للتّصنيف، وصنّف النباتات المعروفة في زمنه إلى 18.000 نوع.
- جان باتيست دي لامارك (Jean-Baptiste de Lamarck): عالم فرنسيّ، طوّر علم التشريح، وعلم وظائف الأعضاء، واستخدم الآلات البصريّة التي ساعدت في تطوُّر علم التّصنيف بشكلٍ واضح.
هل خرجت الفيروسات من التصنيف الحديث للكائنات الحية؟
نعم، لا يتم تصنيف الفيروسات ضمن قائمة الكائنات الحية، فهي بطبيعتها لا تتكون من خلايا، وإنما تحتاج إلى خلية كائن حي آخر، لكي تعيش وتتكاثر مُتطفلةً عليه، والفيروسات عبارة عن تجمُّع مُعقّد من الجزئيات، على سبيل المثال: البروتينات والأحماض الأمينية والدهون والكربوهيدرات، وبالتالي فإنها لا تستطيع عمل شيء وحدها إلا بعد دخولها إلى خلية أخرى، على عكس مفهوم الحياة الذي يتمثل بالنمو والتكاثر والتفاعل مع المنبهات.
ما دور العلماء عند اكتشاف نوع جديد من الكائنات الحية؟
يحتاج تصنيف كائن حيٍّ إلى الكثير من الجهد والعمل، وفي بعض الأحيان قد يستغرق العمل على تحديد صفات الكائن الحيّ المُكتَشف حديثًا وإعطائه اسمًا عدّة سنواتٍ، فعند اكتشاف نوع جديد من الكائنات الحيَّة، يبدأ العلماء بدراسته للتأكُّد من عدم انتمائه إلى أيٍّ من الأنواع السّابقة؛ وذلك من خلال ما يأتي:
- مقارنته بالعينات المتوفّرة، ودراسة التشريح الداخليّ للكائن، أو حتّى التحليل الجُزَيئيّ للحمض النوويّ الخاصّ به.
- بعد التأكّد من أنّه لا ينتمي لأيٍّ من الأنواع السّابقة، يجب على العلماء وصف النوع الجديد وصفًا شاملًا؛ بما في ذلك طرق تمييزه عن غيره، ثمّ منحه اسمًا علميّاً خاصّاً به.
- بعد ذلك يتم نشر الاسم والوصف بشكلٍ صحيحٍ؛ بحيث يتمكّن علماء التّصنيف الآخرين في جميع أنحاء العالم من معرفة ما تمّ القيام به، والتأكُّد من قُدرتهم على تمييز النوع الجديد.
بدأ علم التصنيف قديمًا بتصنيفات بسيطة لا تشمل جميع الكائنات الحية، إلى أن وصل إلى تصنيف مقبول، وهو الممالك الخمس: مملكة الحيوانات، ومملكة النباتات، ومملكة الطلائعيات ومملكة الفطريات، ومملكة البدائيات، ثم مع تقدم العلم وتطوره تم الوصول إلى تصنيف أكثر قبولًا من خلال إضافة مفهوم فوق المملكة، وأصبح التصنيف يتضمن: فوق مملكة البدائيات، وفوق مملكة البكيتريا، وفوق مملكة حقيقيات النوى، لتتضمن المجموعة الأخيرة أربع ممالك مختلفة.
