生物分类

在上一章中，我们学习了生物的进化过程，了解了地球上的生命是如何从最初的单细胞生物，经过漫长的时间逐步演化为各种结构复杂、功能多样的生物门类。地球的生物世界经历了数十亿年的演变，从远古的微生物、藻类，到出现各种植物、动物，最终演化出了五花八门、形态各异的生命体。这些生物有的生活在深海之中，有的遨游于天空，有的栖息在森林、沙漠、草原等不同的环境。经过长期适应和自然选择，生物的种类越来越丰富。

截至目前，科学家已经发现并描述的生物种类超过200万种，包括细菌、真菌、植物、动物等各个类型。实际上，尚未被发现和命名的生物还远远不止这些。根据科学估计，地球上的实际生物种类可能达到1000万种甚至更多。新物种的发现也在不断增加，比如热带雨林、海洋深处等环境，每年都有大批新物种被科学家记录在案。除了我们熟悉的高等动物和植物之外，那些肉眼无法直接观察到的微生物也极其庞杂。同一种生物在不同年龄、不同季节或生活史阶段也可能表现出不同的形态特征。

面对如此庞大而复杂的生物家族，如果没有合理的分类系统，我们很难对它们进行系统的认识和科学的研究。正如我们整理书籍时要先按类型和主题区分一样，科学家也会根据生物的特征、亲缘关系和进化历史将它们进行分类。通过分类，不仅可以让我们更方便地查找、识别每一种生物，还可以揭示生物之间的联系，理解生命演化的规律。因此，生物分类学成为生物学中极为基础和重要的一个分支学科，是研究生物多样性的第一步。

为什么要给生物分类

走进一家大型超市，你会看到成千上万种商品整齐地摆放在货架上。食品区有米面粮油、蔬菜水果、肉蛋奶制品；日用品区有洗涤用品、纸巾卫生用品、清洁工具；电器区有电视冰箱、手机电脑、小家电等。每一类商品都有自己的位置，贴着明确的标签。如果没有这种分类，所有商品混乱地堆在一起，想找一件东西就会非常困难。

生物分类的道理也是一样的。地球上有数百万种生物，它们有的生活在陆地上，有的生活在水中；有的是植物，有的是动物；有的很大，有的很小。如果不对它们进行分类，我们就无法系统地认识它们，也无法方便地研究它们。

分类的好处是显而易见的。首先，分类可以帮助我们认识生物。通过分类，我们可以把具有相似特征的生物归为一类，把不同特征的生物区分开来。这样，我们就能更清楚地了解每一类生物的特点，建立起对生物世界的系统认识。

其次，分类可以方便我们研究生物。科学家在研究某种生物时，如果知道它属于哪一类，就可以参考同类生物的研究资料，从而更快地了解它的特性。比如，如果知道某种植物属于豆科，就可以推测它可能具有根瘤菌、能固氮等特点。

再次，分类可以揭示生物之间的亲缘关系。分类不仅仅是简单地把生物归类，还要考虑生物之间的演化关系。亲缘关系近的生物归为一类，亲缘关系远的生物归为不同的类。通过分类系统，我们可以看出生物的演化脉络。

最后，分类可以帮助我们利用和保护生物。通过分类，我们可以了解哪些生物对人类有用，哪些生物需要保护，哪些生物可能有危险，从而更好地利用生物资源，保护生物多样性。

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植物的大家族

植物是生物界的重要组成部分，它们通过光合作用制造有机物，为其他生物提供食物和氧气，是生态系统的生产者。植物种类繁多，从微小的藻类到高大的乔木，从水生到陆生，形态各异。根据结构特点和生活环境，我们可以把植物分为几个大类。

最原始的植物是藻类植物。藻类是一类结构简单的植物，大多生活在水中。它们没有根、茎、叶的分化，整个身体就是一团或一片细胞的集合。有的藻类非常小，只能在显微镜下才能看到，如单细胞的衣藻。有的藻类比较大，如海带可以长到几米甚至十几米长。藻类虽然结构简单，但在地球上分布很广，海洋中、淡水中、潮湿的土壤上都有它们的踪影。藻类进行光合作用，是水生生态系统的重要生产者，也是许多水生动物的食物来源。

比藻类稍微高等一些的是苔藓植物。苔藓是最早登上陆地的植物之一，它们已经有了茎和叶的分化，但还没有真正的根，只有假根用来固定植物体和吸收水分。由于没有输导组织，苔藓植物不能长得很高，一般只有几厘米。苔藓喜欢生活在阴湿的环境中，如树干上、岩石上、潮湿的土壤上。我们在公园的背阴处、森林的地面上常能看到绿茸茸的苔藓。苔藓对环境很敏感，特别是对空气质量的变化很敏感，因此常被用作监测环境污染的指示植物。

再高等一些的是蕨类植物。蕨类植物已经有了真正的根、茎、叶的分化，而且有了输导组织，能够把根部吸收的水分和矿物质输送到茎叶，把叶片制造的有机物输送到根部。因此，蕨类植物可以长得比较高大。蕨类植物也喜欢阴湿的环境，常见的有蕨菜、铁线蕨、肾蕨等。在古代，蕨类植物非常繁盛，形成了茂密的森林。这些古代蕨类植物死亡后，经过漫长的地质变化，形成了今天的煤炭。

最高等的植物是种子植物。种子植物不仅有根、茎、叶的分化，有输导组织，而且能够产生种子进行繁殖。种子里有胚，能够在适宜的条件下萌发成新的植物。种子外面有种皮保护，能够抵御不良环境，在适宜的时候才萌发。这种繁殖方式比藻类、苔藓、蕨类的孢子繁殖更加高级，大大提高了后代的成活率。

种子植物又分为裸子植物和被子植物。裸子植物的种子是裸露的，没有果皮包被，如松树、柏树、银杏等。被子植物的种子包在果实里，有果皮保护，如苹果、水稻、小麦、菊花等。被子植物是植物界最高等、种类最多、分布最广的类群，目前已知的被子植物有20多万种，占植物界的绝大多数。

下表总结了主要植物类群的特征：

从这个表格可以看出，植物的演化是一个从水生到陆生、从简单到复杂的过程。每一类植物都代表了植物演化的一个阶段。

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动物的大家族

动物是生物界的另一大类群，不能自制有机物，必须通过摄食其他生物获得能量。动物界物种极为丰富，已知动物超过100万种。根据有无脊柱，动物大致可以分为无脊椎动物和脊椎动物两大类。下表总结了主要动物类群的特征：

可以看出，动物界首先分为无脊椎动物和脊椎动物。无脊椎动物种类最为丰富，包括原生动物、腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物和节肢动物等，其中节肢动物种类最多（其中昆虫占主导地位），约占全部动物的80%以上。

脊椎动物则指体内具脊柱的高级动物，分为鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类五大类。鱼类是最早出现的脊椎动物，终身生活在水中；两栖类实现了由水生到陆生的过渡；爬行类则能完全适应陆地生活；鸟类身体被羽毛覆盖，多能飞行，是现存的与恐龙有亲缘关系的类群；哺乳类则以胎生、哺乳、毛发和发达的大脑为主要特征，最能适应多样的环境，包括人类。

通过分类和表格梳理，我们可以清楚了解动物界各大类群的基本特征、典型代表及在自然界的地位，这为进一步认识和研究动物世界提供了基础。

下图展示了动物界主要类群的种类数量对比：

从图表可以看出，昆虫是动物界种类最多的类群，远远超过其他类群。节肢动物（主要是昆虫）占了动物总数的绝大部分。

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中国的珍稀动植物

中国地域辽阔，气候多样，从寒温带到热带，从沿海到高原，各种环境都有。这造就了中国丰富的生物多样性。中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，拥有许多特有的珍稀动植物。

说到中国的珍稀动物，不得不提国宝大熊猫。大熊猫是中国特有的动物，主要分布在四川、陕西、甘肃的山区。大熊猫属于哺乳类食肉目，但它们几乎只吃竹子。大熊猫憨态可掬，黑白分明的体色非常可爱，深受世界人民的喜爱。由于栖息地破坏和繁殖率低，大熊猫一度濒临灭绝。经过多年的保护努力，大熊猫的数量有所增加，目前野生大熊猫约有1800只。

金丝猴也是中国特有的珍稀动物。金丝猴有多个种类，其中川金丝猴主要分布在四川、甘肃、陕西、湖北的高山森林中。金丝猴全身长着金黄色的长毛，脸部蓝色，非常漂亮。它们生活在海拔1500到3300米的高山森林中，以植物的叶、芽、果实为食。金丝猴是国家一级保护动物。

扬子鳄是中国特有的爬行动物，主要分布在安徽、浙江、江西的部分地区。扬子鳄是鳄鱼家族中比较小的一种，成年个体长约2米。扬子鳄是恐龙时代留下来的活化石，对研究爬行动物的演化有重要意义。由于栖息地破坏，扬子鳄野生种群数量很少，已被列为极度濒危物种。

白鳍豚曾经是中国特有的淡水哺乳动物，生活在长江中下游。白鳍豚是一种小型鲸类，体长约2米，全身灰白色，嘴巴细长。可惜的是，由于长江水质污染、船只航运、过度捕捞等原因，白鳍豚的生存环境不断恶化，目前已被宣布功能性灭绝，这是人类活动导致的一个悲剧。

在植物方面，中国也有许多珍稀物种。银杏是中国特有的树种，被称为“活化石”。银杏在2亿多年前就已经出现，和它同时代的植物大多已经灭绝，只有银杏顽强地生存下来。银杏树高大挺拔，叶子呈扇形，秋天叶子变成金黄色，非常美丽。银杏的种子（白果）可以食用，也可以入药。

珙桐是中国特有的珍稀树种，主要分布在四川、云南、贵州的山区。珙桐开花时，白色的花瓣像鸽子的翅膀，因此又称“鸽子树”。珙桐是1000多万年前留下来的古老物种，被称为"植物活化石"。珙桐对研究植物演化和古代气候有重要价值，是国家一级保护植物。

水杉也是中国特有的珍稀树种。在1941年之前，科学家只在化石中见过水杉，认为它已经灭绝了。但1941年在湖北利川发现了活的水杉树，震惊了世界，被称为"植物界的大熊猫"。水杉是落叶乔木，树干笔直，叶子在秋天变成红褐色，非常美观，现已被广泛种植。

下表列出了一些中国特有的珍稀动植物：

从这个表格可以看出，许多珍稀物种都面临着生存威胁，保护它们刻不容缓。

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认识身边的动植物

生物分类不仅是科学家的工作，我们普通人也可以通过观察和学习，认识身边的动植物，了解它们属于哪一类，有什么特点。这不仅能增加我们的知识，还能培养我们对自然的热爱。

在校园里，我们可以观察各种植物。高大的树木，如杨树、柳树、槐树，都是被子植物中的乔木。灌木丛中的月季、杜鹃、茶花，也是被子植物。草坪上的草，如狗牙根、早熟禾，是被子植物中的禾本科植物。教学楼背阴处的墙上，可能长着绿色的苔藓。如果校园里有水池或假山，可能还能看到一些蕨类植物。

仔细观察这些植物，你会发现它们各有特点。树木有粗壮的树干、发达的根系、茂密的树冠。灌木比较矮小，从基部就开始分枝。草本植物没有木质的茎，比较柔软。开花的植物有各种颜色的花朵，有的香气扑鼻，有的默默无闻。

在校园里，我们也能看到各种动物。最常见的是鸟类，如麻雀、喜鹊、乌鸦。它们在树上筑巢，在空中飞翔，在地上觅食。麻雀是小型鸣禽，全身褐色，喜欢在人类居住区活动。喜鹊体型较大，黑白两色，叫声清脆，常被视为吉祥之鸟。

昆虫更是随处可见。春天，蝴蝶在花丛中飞舞；夏天，知了在树上鸣叫；秋天，蟋蟀在草丛中唱歌；冬天，虽然昆虫少了，但仔细观察，还是能发现一些越冬的昆虫。蜜蜂在花丛中采蜜，蚂蚁在地上搬运食物，蜻蜓在水边飞翔，这些都是昆虫。

如果你家附近有公园或野外，能看到的动植物就更多了。公园里的池塘中可能有鱼、青蛙、螺蛳。树上可能有啄木鸟在啄虫子。草丛中可能有蚯蚓在松土。晚上，蝙蝠在空中飞行捕捉昆虫。

通过观察和记录，我们可以制作一个身边动植物的名录。记下它们的名称、外形特征、生活习性、属于哪一类。随着时间的推移，我们对身边的生物就会越来越熟悉，对自然的认识也会越来越深入。

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生物多样性为什么重要

生物多样性是指地球上所有生物的多样化程度，包括物种的多样性、遗传的多样性和生态系统的多样性。生物多样性是地球生命经过几十亿年演化的结果，是人类赖以生存的基础。

生物多样性对人类有多方面的重要意义。首先，生物多样性为人类提供了食物来源。我们吃的粮食、蔬菜、水果、肉类、鱼类，都来自生物。人类驯化和培育的农作物、家畜家禽，都是从野生生物中选择而来的。生物多样性越丰富，人类选择的余地就越大，食物来源就越有保障。

其次，生物多样性为人类提供了药物来源。许多药物是从植物、动物、微生物中提取的。比如青霉素是从青霉菌中提取的，阿司匹林最初是从柳树皮中提取的，抗癌药物紫杉醇是从红豆杉中提取的。如果生物多样性减少，我们可能会失去许多潜在的药物来源。

另外，生物多样性为人类提供了工业原料。木材、橡胶、棉花、丝绸等都来自生物。生物多样性还为仿生学提供了灵感，许多技术创新都是从生物身上获得启发的。

更重要的是，生物多样性维持着生态系统的平衡和稳定。不同的生物在生态系统中发挥着不同的作用，它们相互依存、相互制约，共同维持着生态系统的正常运转。生物多样性越丰富，生态系统就越稳定，抵御灾害的能力就越强。

下图展示了生物多样性与生态系统稳定性的关系：

从图表可以看出，生物多样性高的生态系统在面对环境压力时，能够保持相对稳定的功能。而生物多样性低的生态系统，抵御环境压力的能力较弱，功能容易衰退。

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保护生物多样性从我做起

虽然国家采取了许多措施保护生物多样性，建立了自然保护区，制定了保护法律，但保护生物多样性不仅是政府和科学家的责任，也是我们每个人的责任。作为中学生，我们虽然能力有限，但也可以从身边的小事做起，为保护生物多样性贡献自己的力量。

1. 我们要树立保护生物多样性的意识。要认识到生物多样性的重要性，认识到保护生物多样性就是保护我们自己。要尊重每一种生物的生存权利，不随意伤害动植物。

2. 我们要从具体行动做起。不要捕捉和伤害野生动物，不要采摘和破坏野生植物。看到有人伤害动植物，要勇敢地制止或报告。不购买和使用野生动物制品，如象牙制品、虎骨酒、熊胆等。不随意放生外来物种，以免破坏本地生态平衡。

3. 我们要爱护身边的环境。不乱扔垃圾，不污染水源，不破坏植被。参加植树造林活动，为鸟类和昆虫提供栖息地。在家里或学校种一些花草，为蜜蜂和蝴蝶提供蜜源。

4. 通过学习和传播，提高更多人的保护意识。向家人、朋友、同学宣传保护生物多样性的重要性，讲述珍稀动植物的故事，分享保护自然的知识。可以组织或参加自然观察活动，带动更多的人关注和热爱自然。

5. 我们要养成节约资源的好习惯。节约用纸，减少木材的消耗；节约粮食，减少农业生产的压力；节约用水用电，减少对环境的影响。我们的每一个小小的行动，汇集起来就是保护生物多样性的巨大力量。

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本节练习

第1题：为什么要给生物分类？生物分类有什么意义？请至少列举三点。

第2题：请简要描述植物从低等到高等的演化历程，并说明每个阶段的主要特征。

第3题：脊椎动物包括哪五大类？请简要说明它们各自的主要特征。

第4题：中国有哪些特有的珍稀动植物？选择两种你最感兴趣的，说明它们为什么珍稀，我们应该如何保护它们。

第5题：生物多样性为什么重要？作为中学生，我们可以为保护生物多样性做些什么？