Home

Systematiek en de classificatie van het leven

Systematiek is het vakgebied dat zich bezighoudt met het indelen, oftewel het classificeren van de levende wereld. Aristoteles, Linnaeus, Lamarck, Cuvier en Darwin hebben allen bijdragen geleverd aan de manier waarop wordt geclassificeerd. Vroeger werd de wereld slechts ingedeeld in planten en dieren, vandaag de dag onderscheidt men meer dan†30 rijken.

Vriendelijk, giftig, luidruchtig: mensen (maar ook dieren) delen hun omgeving voortdurend in. Zo'n indeling is handig om orde te scheppen in de wereld om je heen. Zo weet je bijvoorbeeld als je een groene banaan ziet, dat deze nog niet eetbaar is. Dit is gemakkelijker dan steeds iedere banaan die je tegenkomt te proeven en zo uit te vinden of deze al rijp is.

In de biologie wordt geprobeerd om de levende wereld in te delen. Deze indeling heeft een aantal doelen. Ten eerste wordt er ingedeeld† zodat duidelijk wordt welke organismen er leven en welke organismen er geleefd hebben. Eigenlijk doe je dit dus gewoon omdat het leuk is om te weten wat er ooit op aarde heeft geleefd. Ten tweede wordt er geordend om beter inzicht te krijgen in de levende wereld, om de onderliggende orde in de natuur te ontdekken. Je probeert dus te ontdekken hoe de evolutie verlopen is. Zo ontdek je bijvoorbeeld dat vogels rechtstreeks afstammen van de dinosauriŽrs en dus eigenlijk vliegende dinosauriŽrs zijn. Dit leert je weer, dat dinosauriŽrs dus helemaal niet zijn uitgestorven: ze zitten nog dagelijks in je tuin. Ten derde wordt er geordend om een communicatiemiddel te hebben. Als je de levende wereld indeelt in een aantal groepen, kun je zo'n groep een naam geven (bijvoorbeeld zoogdieren) en er gericht over praten (de zoogdieren die...). Tot slot wordt er nog geordend vanwege de voorspellende waarde. Als je bijvoorbeeld weet dat in een bepaalde groep planten een medicinale plant voorkomt, kun je in nauw verwante groepen ook zoeken naar medicinale planten. De ordening helpt je hierbij te voorspellen in welke groep je zou moeten zoeken. Het vakgebied dat zich binnen de biologie bezig houdt met het indelen van organismen heet (bio)systematiek.

Op welke manier ook wordt geordend, over het algemeen is er wel een patroon te ontdekken in de verschillende classificaties. Eerst worden de te classificeren onderwerpen ingedeeld in grote categorieŽn. Vervolgens wordt iedere categorie weer onderverdeeld in kleinere groepen, kleinere groepen weer gedeeld in nog kleinere groepen, etc. Het resultaat is een zogenaamde hiŽrarchie. In het verleden zijn er verschillende pogingen gedaan om de natuur in te delen en te classificeren.

Aristoteles

Afb. 1. Aristoteles (384-322 v. Chr.)
Afb. 1. Aristoteles (384-322 v. Chr.)


De eerste die probeerde een systematische indeling†te maken was Aristoteles (384-322 voor Christus). Bijna alle wetenschappers uit zijn tijd probeerden via nadenken tot allerlei nieuwe inzichten te komen. Als je iets kon beredeneren dan moest het zijn zoals je bedacht had. Aristoteles hechtte echter zeer grote waarde aan de dingen die hij kon zien in de levende natuur. Hij ging, en dat was voor zijn tijd enorm revolutionair, zelfs zo ver dat hij de waarnemingen die hij deed boven de uitkomst van zijn redeneringen plaatste. Hij probeerde bijvoorbeeld door het ontleden van dieren, waaronder een olifant, te ontdekken hoe deze dieren in elkaar zaten. Op basis van wat hij zag, bedacht hij vervolgens een verklaring over hoe de organen zouden werken. Andere wetenschappers uit zijn tijd bedachten gewoon hoe een olifant zou moeten werken en lieten het daar bij. Hij was dus veel empirischer ingesteld dan veel van zijn tijdgenoten. Deze manier van werken paste hij ook toe bij zijn poging de natuur te ordenen. Hij probeerde de verschillende onderdelen van de natuur zo goed mogelijk te omschrijven, om deze dan vervolgens te groeperen naar de kenmerken die ze gezamenlijk hebben. Hij ontdekte hierbij dat dit bij levende wezens niet altijd even gemakkelijk gaat.

Afb. 2. Aristoteles' Scala Naturae
Afb. 2. Aristoteles' Scala Naturae

Ondanks deze moeilijkheden creŽerde hij een zogenaamde scala naturae (een ladder van het leven), waarop ieder levend wezen gerangschikt werd van simpel naar complex (zie afbeelding 2). Iedere soort had zo zijn eigen plek (zijn eigen doel) en ieder plekje op de ladder was hierbij bezet. Hij zag soorten als permanent, perfect en onveranderlijk. Dit doelmatigheidsdenken is zo'n 2000 jaar blijven bestaan, en heeft tot in de 19e eeuw grote invloed gehad op de biologie.

Carolus Linnaeus

Afb. 3. Carolus Linnaeus (1707-1778)
Afb. 3. Carolus Linnaeus (1707-1778)

Als beginpunt van de systematiek geldt in het algemeen de indeling die Carolus†Linnaeus (1707-1778),†sinds zijn verheffing in de adelstand ook bekend als Carl von Linnť, maakte voor de botanie (Species Plantarum, 1753) en voor de zoŲlogie (Systema Naturae, 10e druk, 1758). Hij introduceerde regels voor het groeperen van organismen, die met wat aanpassingen nog steeds worden gebruikt. Hij stelde het binomiale systeem (= binaire naamgeving) voor. Dit betekent dat iedere soort twee namen krijgt als deze voor de eerste keer wordt beschreven. De eerste naam is een algemene naam, zoals Homo. De tweede naam is specifiek, bijvoorbeeld sapiens. Twee soorten die dezelfde algemene naam hebben, behoren tot hetzelfde genus(of geslacht), de specifieke naam duidt dan de soort aan. De nauwste verwanten van de mens (Homo sapiens, de wijze mens) zijn dus Homo neanderthalensis (Neanderthaler mens), Homo erectus (de rechtoplopende mens) en Homo habilis (de handige mens). De namen zijn over het algemeen afkomstig uit het Latijn of Grieks. Ze worden altijd schuin geschreven, waarbij de naam van het genus met een hoofdletter begint en de naam van de soort met een kleine letter. Twee soorten kunnen dus wel dezelfde soortsaanduiding hebben, maar nooit ůůk dezelfde genusnaam.

Bij Linnaeus waren soorten dus ingedeeld in genera (meervoud van genus), maar hij deelde genera ook nog in orden, orden in klassen en klassen in rijken. Sinds Linnaeus hebben biologen hier nog een aantal groepen aan toegevoegd. Vandaag de dag worden er acht onderscheiden: soort, geslacht, familie, orde, klasse, fylum of divisie, rijk en domein (pas 10 jaar geleden toegevoegd) (zie afbeelding 4).

Afb. 4. Classificatie van het leven
Afb. 4. Classificatie van het leven

Deze acht groepen zijn over het algemeen niet genoeg om alle groepen die je in de natuur vindt in te delen en je ziet vaak ook nog andere groepen, zoals infra-orde, wat weer een onderverdeling is van sub-orde. Al deze indelingen zijn in de eerste plaats praktisch, en dus kunstmatig, dat wil zeggen dat de organismen zijn gerangschikt op basis van slechts enkele, veelal gemakkelijk waarneembare, kenmerken zoals de aan- of afwezigheid van vleugels of het hebben van rode of witte bloemen. De biologen uit die tijd slaagden er dus niet in om de onderliggende orde, het grotere patroon, te ontrafelen die ze nodig hadden om hun classificaties een solide basis te geven. Men zag soorten als onafhankelijke losse eenheden en men had nog niet het idee dat deze soorten met elkaar te verbinden zijn d.m.v. evolutie. Ook in Linnaeus' tijd zag men soorten nog als onveranderlijk in ruimte en tijd.

Jean Baptiste Lamarck en Georges Cuvier

Afb. 5. Jean Baptiste Lamarck (1744-1829)†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††† Afb. 6. Georges Cuvier (1769-1832)

Na Linnaeus ontstaat de idee dat een ordening van de natuur moet berusten op "natuurlijke" criteria, gebaseerd op het "oerconcept" of "bouwplan van organismen. Een bouwplan of oerconcept is een soort blauwdruk van een bepaalde groep organismen. In dit bouwplan zijn alle basiseenheden die het organisme moet hebben om tot die groep te behoren vermeld. Zo laat het bouwplan van de tetrapoden (de vierpotigen) vier poten zien, die bij alle organismen in die groep terug te vinden moeten zijn. Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) paste dit idee als ťťn van de eersten toe. Hij stelde dat soorten niet onveranderlijk zijn, maar in de loop van de tijd overgaan in steeds weer nieuwe soorten. Ook nam hij aan dat tijdens het leven verworven eigenschappen van een organisme op de een of andere manier kon worden doorgegeven aan zijn nakomelingen (lamarckiaanse evolutie). Een beroemd voorbeeld is de verklaring van de lange nek van de giraf. Giraffen zagen er vroeger net zo uit als paarden. Omdat giraffen graag bij de groene, malse takken van de bomen wilden komen, rekten zij hun nek uit. Hierdoor werd de nek van de giraf net iets langer. Deze langere nek werd dan doorgegeven aan zijn kinderen en zo kreeg de giraf in de loop van de tijd een steeds langere nek, totdat de nek net zo lang is als wij hem vandaag de dag kunnen zien.

Georges Cuvier (1769-1832) bestreed deze zienswijze. Hij verklaarde de diversiteit aan organismen niet vanuit een lamarckiaanse zienswijze. Op basis van de bestudering van fossielen formuleerde hij zijn catastrofen-theorie. Het bestaan van andere soorten in het verleden (zoals die bekend zijn van fossielen) dan vandaag de dag (zoals bekend door waarneming) is te verklaren vanuit het optreden van wereldomvattende rampen en herhaalde scheppingen. Er hebben dus wel allerlei andere organismen in het verleden geleefd, maar die zijn uitgestorven door bijvoorbeeld een wereldwijde, grote overstroming. Na zo'n catastrofe schiep God opnieuw allerlei organismen. Hierbij is dus geen sprake van het overgaan van de ene soort in de andere, maar van steeds herhaalde scheppingsmomenten.

Charles Darwin

Afb. 7. Charles Darwin (1809-1882)
Afb. 7. Charles Darwin (1809-1882)

Datgene wat de biologen nodig hadden om de onderliggende orde in de natuur te ontdekken was de notie dat alle levende wezens met elkaar verwant zijn, net zoals iedereen verwant is met zijn zus of moeder of tante. Nu lijkt dit heel voor de hand liggend, maar in die tijd was dat niet zo. Pas na 1859, toen Charles Darwin (1809-1882) zijn On the Origin of Species publiceerde, werd dit duidelijk. Na Darwin ontstaat de overtuiging dat een indeling een afspiegeling dient te zijn van de†fylogenie (afstamming) van de organismen. Patronen in de natuur werden vanaf toen dus gezien als het resultaat van een gemeenschappelijke afstamming en niet als het resultaat van een goddelijke schepping. Uiteindelijk maken alle soorten, levend of uitgestorven, deel uit van ťťn grote vertakte stamboom. Dit principe wordt sindsdien dan ook toegepast bij het classificeren van de levende natuur.

Indeling van de levende wereld

Vanaf Linnaeus (en ook al eerder) werd de wereld steeds ingedeeld in twee rijken: het dierenrijk en het plantenrijk. Onder dieren verstond men alles wat bewoog, at en groeide tot een bepaalde grootte en dan stopte met groeien. Planten waren organismen die niet bewogen of aten en hun hele leven lang konden groeien. Zelfs toen schimmels en bacteriŽn werden ontdekt, werd deze indeling aangehouden, alhoewel men wel enige moeite moest doen om deze organismen in het dieren- of plantenrijk te plaatsen. Schimmels vond men wel wat lijken op een plant en deze werden dus ingedeeld in het plantenrijk. BacteriŽn werden ook ingedeeld bij het plantenrijk, omdat ze net zoals planten een celwand hebben. Er werden wel wat nieuwe indelingen voorgesteld, maar geen van deze indelingen was een lang leven beschoren. In 1969 kwam hier verandering in. Toen werd een indeling van de levende wereld voorgesteld met vijf rijken (zie afbeelding 8). In deze indeling werd onderscheid gemaakt in planten, dieren en schimmels (als grote groepen meercellige organismen) protisten en moneren. De protisten waren alle eukaryote organismen (eukaryoot = cellen met een celkern) die niet te plaatsen waren in het planten-, dieren- of schimmelrijk, de moneren waren alle organismen die cellen hadden zonder celkern (prokaryoten).

Afb. 8. Het vijf-rijken-systeem
Afb. 8. Het vijf-rijken-systeem

Deze indeling had een aantal belangrijke nieuwigheden. Ten eerste werden er meer rijken erkend dan de twee traditionele. Verder werd het duidelijk dat er twee basale typen cellen zijn: eukaryoot en prokaryoot. De laatste†30 jaar is het duidelijk dat dit vijf-rijken-schema niet goed genoeg is om alle diversiteit in de wereld weer te geven, er zijn bijvoorbeeld meerdere typen bacteriŽn, de eubacteriŽn en de archaebacteriŽn, die zo wezenlijk van elkaar verschillen dat ze niet bij elkaar in een groep horen. Het rijk Monera (eencellige prokaryoten) is daarom tegenwoordig verder opgedeeld en als rijk opgeheven.En ook het rijk Protista (eencellige eukaryoten) is geheel opgeheven, omdat het op basis van nieuwe gegevens, vooral DNA-gegevens, onderverdeeld zou moeten worden in heel veel nieuwe rijken. Tegenwoordig weet men, dat de meeste diversiteit bij de eukaryoten te vinden is bij de protisten en daarom vinden veel wetenschappers het een slecht idee om al die diversiteit in ťťn rijk te plaatsen. Zo ontstond† een heel nieuw systeem met drie domeinen als hoogste indelingseenheid (zie afbeelding 9). Alhoewel er dus allerlei nieuwe rijken zijn voorgesteld, is er nog geen definitieve nieuwe indeling van de verschillende rijken. Alleen de schimmels, planten en dieren staan nog overeind als goed omschreven rijken (zie ook afbeelding 9).

Afb. 9. Het vijf-rijken-systeem, het drie-domeinen-systeem en het nieuwe ???-rijken-systeem
Afb. 9. Het vijf-rijken-systeem, het drie-domeinen-systeem en het nieuwe ???-rijken-systeem

Er zijn ook nog wetenschappers die veel meer dan†10 rijken zien en zelfs wel 20 of 30 rijken hanteren (zie afbeelding 9). De discussie over de indeling van de levende wereld is in ieder geval nog niet ten einde. Systematiek is steeds een soort werk in uitvoering. Er verandert dus nog dagelijks iets aan de indeling van het leven.


Auteur: drs. Roy H.J. Erkens

Klik op 'NIBI' (in de groene balk bovenaan) voor een overzicht van de beschikbare NIBI-artikelen